KR20230090601A - Blank mask, apparatus for forming a layer and manufacturing method for the blank mask - Google Patents
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Abstract
Description
구현예는 블랭크 마스크, 블랭크 마스크 성막장치 및 블랭크 마스크의 제조방법에 관한 것이다.Embodiments relate to a blank mask, a blank mask film forming apparatus, and a method for manufacturing the blank mask.
반도체 디바이스 등의 고집적화로 인해, 반도체 디바이스의 회로 패턴 미세화가 요구되고 있다. 이로 인해, 웨이퍼 표면 상에 포토마스크를 이용하여 회로 패턴을 현상하는 기술인 리소그라피 기술의 중요성이 더욱 부각되고 있다.Due to high integration of semiconductor devices and the like, miniaturization of circuit patterns of semiconductor devices is required. For this reason, the importance of lithography technology, which is a technology of developing a circuit pattern using a photomask on a wafer surface, is being further emphasized.
미세화된 회로 패턴을 현상하기 위해서는 노광 공정에서 사용되는 노광 광원의 단파장화가 요구된다. 주로 사용되는 노광 광원으로 193 nm 파장의 불화아르곤(ArF) 엑시머 레이저 등이 있다.In order to develop a miniaturized circuit pattern, a short wavelength of an exposure light source used in an exposure process is required. An argon fluoride (ArF) excimer laser having a wavelength of 193 nm is used as an exposure light source.
블랭크 마스크는 용도에 따라 광투과성 기판 및 광투과성 기판 상에 성막된 위상반전막, 또는 차광막 등을 포함할 수 있다. 광투과성 기판은 광투과 특성을 갖는 소재를 형상 가공한 후, 연마 및 세정 과정 등을 거쳐 제조할 수 있다.The blank mask may include a light transmissive substrate and a phase shift film or a light blocking film formed on the light transmissive substrate depending on the purpose. The light-transmitting substrate may be manufactured by shaping a material having light-transmitting characteristics and then going through polishing and cleaning processes.
웨이퍼 상에 현상되는 회로 패턴이 미세화됨에 따라, 사각 형상의 블랭크 마스크 제조 과정에서 발생할 수 있는 조도, 두께, 투과율, 위상차, 광학밀도 등의 불균일성을 최대한 해소하여, 파티클 발생을 방지하고 의도하지 않는 패턴이 전사되는 것을 방지하는 것이 요구된다.As circuit patterns developed on wafers are miniaturized, non-uniformities such as roughness, thickness, transmittance, retardation, and optical density that may occur in the manufacturing process of square-shaped blank masks are resolved as much as possible to prevent particle generation and unintended patterns. It is required to prevent this from being transferred.
전술한 배경기술은 발명자가 구현예의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.The foregoing background art is technical information that the inventor has possessed for derivation of an embodiment or acquired during the derivation process, and cannot necessarily be referred to as a known art disclosed to the general public prior to filing the present invention.
관련 선행기술로, 한국 등록특허 10-1319659에 개시된 "포토마스크 블랭크 및 포토마스크의 제조 방법과 반도체장치의 제조 방법" 등이 있다.As a related prior art, there is a "photomask blank and photomask manufacturing method and semiconductor device manufacturing method" disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1319659.
구현예의 목적은 제조 과정에서 발생할 수 있는 조도, 두께, 투과율, 위상차, 광학밀도 등의 불균일성을 해소한 블랭크 마스크, 이의 제조장치 등을 제공하는 데 있다.An object of the embodiment is to provide a blank mask, a manufacturing apparatus thereof, and the like, which eliminate non-uniformities such as roughness, thickness, transmittance, retardation, and optical density that may occur during the manufacturing process.
구현예의 다른 목적은 보조히터가 구비된 성막장치와, 이를 통해 물성의 균일성이 확보된 블랭크 마스크를 제공하는 데 있다.Another object of embodiments is to provide a film forming apparatus equipped with an auxiliary heater and a blank mask having uniformity of physical properties through the film forming apparatus.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 블랭크 마스크는,In order to achieve the above object, the blank mask according to the embodiment,
광투과성 기판;a light-transmitting substrate;
상기 광투과성 기판 상에 배치되는 차광막; 및a light-blocking film disposed on the light-transmitting substrate; and
상기 광투과성 기판 및 상기 차광막 사이에 배치되는 위상반전막;을 포함하고,A phase shift film disposed between the light-transmitting substrate and the light-blocking film;
상기 차광막의 중심을 기준으로 한 중심 측정영역 및 상기 차광막의 가장자리에서 20 mm 이격된 가장자리 측정영역을 포함하고,A center measurement area based on the center of the light blocking film and an edge measurement area spaced 20 mm from the edge of the light blocking film,
상기 중심 측정영역 및 상기 가장자리 측정영역 각각은 변의 길이가 20 ㎛인 정사각형이고,Each of the center measurement area and the edge measurement area is a square having a side length of 20 μm,
상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 Rz 조도를 갖고,Has a center Rz roughness measured in the center measurement area,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 Rz 조도를 갖고,Has an edge Rz roughness measured in the edge measurement area,
하기 식 1-1로 표시되는 Rz 조도 불균일도가 20 % 이하일 수 있다.Rz roughness non-uniformity represented by Equation 1-1 below may be 20% or less.
[식 1-1][Equation 1-1]
Rz 조도 불균일도 = (중심 Rz 조도와 가장자리 Rz 조도 차의 절대값/중심 Rz 조도)×100 %Rz roughness unevenness = (absolute value of difference between center Rz roughness and edge Rz roughness/center Rz roughness)×100 %
일 구현예에 있어서, 상기 차광막의 가장자리는 4개의 변으로 구성되고,In one embodiment, the edge of the light blocking film is composed of four sides,
상기 가장자리 측정영역은 상기 4개의 변 중 2개의 변으로부터 동일 간격으로 이격된 4개의 가장자리 측정영역을 포함할 수 있다.The edge measurement area may include four edge measurement areas spaced apart from two of the four sides at equal intervals.
일 구현예에 있어서, 상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 Rsk 조도를 갖고,In one embodiment, having a center Rsk roughness measured in the center measurement area,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 Rsk 조도를 갖고,Having an edge Rsk roughness measured in the edge measurement area,
하기 식 1-2로 표시되는 Rsk 조도차가 0.5 nm 이하일 수 있다.The Rsk illuminance difference represented by Equation 1-2 below may be 0.5 nm or less.
[식 1-2][Equation 1-2]
Rsk 조도차 = (중심 Rsk 조도와 가장자리 Rsk 조도 차의 절대값)Rsk illuminance difference = (absolute value of difference between center Rsk illuminance and edge Rsk illuminance)
일 구현예에 있어서, 상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 Rku 조도를 갖고,In one embodiment, having a center Rku roughness measured in the center measurement area,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 Rku 조도를 갖고,Having an edge Rku roughness measured in the edge measurement area,
하기 식 1-3으로 표시되는 Rku 조도 불균일도가 40 % 이하일 수 있다.Rku roughness non-uniformity represented by Equation 1-3 below may be 40% or less.
[식 1-3][Formula 1-3]
Rku 조도 불균일도 = (중심 Rku 조도와 가장자리 Rku 조도 차의 절대값/중심 Rku 조도)×100 %Rku roughness unevenness = (absolute value of difference between center Rku roughness and edge Rku roughness/center Rku roughness)×100%
일 구현예에 있어서, 상기 위상반전막은,In one embodiment, the phase shift film,
상기 위상반전막의 중심을 기준으로 한 제2중심 측정영역 및 상기 위상반전막의 가장자리에서 20 mm 이격된 제2가장자리 측정영역을 포함하고,A second center measurement area based on the center of the phase shift film and a second edge measurement area spaced apart from an edge of the phase shift film by 20 mm,
상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 두께를 갖고,Has a second center thickness measured in the second center measurement area,
상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 두께를 갖고,Has a second edge thickness measured in the second edge measurement area,
하기 식 2-1로 표시되는 두께 불균일도가 1.8 % 이하일 수 있다.Thickness non-uniformity represented by Equation 2-1 below may be 1.8% or less.
[식 2-1][Equation 2-1]
두께 불균일도 = (제2중심 두께와 제2가장자리 두께 차의 절대값/제2중심 두께)×100 %Thickness non-uniformity = (absolute value of the difference between the thickness of the second center and the thickness of the second edge/thickness of the second center) × 100%
일 구현예에 있어서, 상기 위상반전막은,In one embodiment, the phase shift film,
상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 투과율을 갖고,Has a second central transmittance measured in the second central measurement region,
상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 투과율을 갖고,Has a second edge transmittance measured in the second edge measurement region,
하기 식 2-2으로 표시되는 투과율 불균일도가 5.2 % 이하일 수 있다.Transmittance non-uniformity represented by Equation 2-2 below may be 5.2% or less.
[식 2-2][Equation 2-2]
투과율 불균일도 = (제2중심 투과율과 제2가장자리 투과율 차의 절대값/제2중심 투과율)×100 %Transmittance non-uniformity = (absolute value of difference between second center transmittance and second edge transmittance / second center transmittance) × 100%
일 구현예에 있어서, 상기 위상반전막은,In one embodiment, the phase shift film,
상기 위상반전막의 중심을 기준으로 한 제2중심 측정영역 및 상기 위상반전막의 가장자리에서 20 mm 이격된 제2가장자리 측정영역을 포함하고,A second center measurement area based on the center of the phase shift film and a second edge measurement area spaced apart from an edge of the phase shift film by 20 mm,
상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 두께를 갖고,Has a second center thickness measured in the second center measurement area,
상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 두께를 갖고,Has a second edge thickness measured in the second edge measurement area,
하기 식 2-1로 표시되는 두께 불균일도가 1.8 % 이하일 수 있다.Thickness non-uniformity represented by Equation 2-1 below may be 1.8% or less.
[식 2-1][Equation 2-1]
두께 불균일도 = (제2중심 두께와 제2가장자리 두께 차의 절대값/제2중심 두께)×100 %Thickness non-uniformity = (absolute value of the difference between the thickness of the second center and the thickness of the second edge/thickness of the second center) × 100%
일 구현예에 있어서, 상기 위상반전막은,In one embodiment, the phase shift film,
상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 투과율을 갖고,Has a second central transmittance measured in the second central measurement region,
상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 투과율을 갖고,Has a second edge transmittance measured in the second edge measurement region,
하기 식 2-2으로 표시되는 투과율 불균일도가 5.2 % 이하일 수 있다.Transmittance non-uniformity represented by Equation 2-2 below may be 5.2% or less.
[식 2-2][Equation 2-2]
투과율 불균일도 = (제2중심 투과율과 제2가장자리 투과율 차의 절대값/제2중심 투과율)×100 %Transmittance non-uniformity = (absolute value of difference between second center transmittance and second edge transmittance / second center transmittance) × 100%
일 구현예에 있어서, 상기 위상반전막은,In one embodiment, the phase shift film,
상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 위상차를 갖고,Has a second center phase difference measured in the second center measurement area,
상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 위상차를 갖고,having a second edge phase difference measured in the second edge measurement region;
하기 식 2-3으로 표시되는 위상차 불균일도가 1 % 이하일 수 있다.The phase difference non-uniformity represented by Equation 2-3 below may be 1% or less.
[식 2-3][Equation 2-3]
위상차 불균일도 = (제2중심 위상차와 제2가장자리 위상차 차의 절대값/제2중심 위상차)×100 %Phase difference non-uniformity = (absolute value of the difference between the second center phase difference and the second edge phase difference / the second center phase difference) × 100 %
일 구현예에 있어서, 상기 차광막은,In one embodiment, the light blocking film,
상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 두께를 갖고,Has a center thickness measured in the center measurement area,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 두께를 갖고,Has an edge thickness measured in the edge measurement area,
하기 식 1-4로 표시되는 두께 불균일도가 2 % 이하일 수 있다.Thickness non-uniformity represented by Equation 1-4 below may be 2% or less.
[식 1-4][Formula 1-4]
두께 불균일도 = (중심 두께와 가장자리 두께 차의 절대값/중심 두께)×100 %Thickness unevenness = (absolute value of difference between center thickness and edge thickness/center thickness)×100%
일 구현예에 있어서, 상기 차광막은,In one embodiment, the light blocking film,
상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 광학밀도를 갖고,Has a central optical density measured in the central measurement area,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 광학밀도를 갖고,Having an edge optical density measured in the edge measurement area,
하기 식 1-5로 표시되는 광학밀도 불균일도가 2.7 % 이하일 수 있다.An optical density non-uniformity represented by Equation 1-5 below may be 2.7% or less.
[식 1-5][Formula 1-5]
광학밀도 불균일도 = (중심 광학밀도와 가장자리 광학밀도 차의 절대값/중심 광학밀도)×100 %Optical density non-uniformity = (absolute value of difference between center optical density and edge optical density/central optical density)×100 %
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 성막장치는,In order to achieve the above object, the film forming apparatus according to the embodiment,
챔버;chamber;
상기 챔버 내 대상기판이 안착되는 스테이지;a stage on which a target substrate is placed in the chamber;
상기 대상기판이 성막되는 원료타겟을 포함하는 타겟부; 및a target portion including a raw material target on which the target substrate is formed; and
상기 대상기판을 가열하도록 상기 스테이지와 이격 배치되는 보조히터;를 포함하고, 상기의 블랭크 마스크를 제조할 수 있다.and an auxiliary heater spaced apart from the stage to heat the target substrate, and the blank mask may be manufactured.
일 구현예에 있어서, 상기 타겟부는 DC 스퍼터링 또는 RF 스퍼터링을 통해 상기 대상기판을 성막시키도록 마련되고,In one embodiment, the target unit is provided to form a film on the target substrate through DC sputtering or RF sputtering,
상기 보조히터는 상기 스테이지의 측면으로부터 50 mm 이상 250 mm 이하로 이격되고,The auxiliary heater is spaced apart from the side of the stage by 50 mm or more and 250 mm or less,
상기 스테이지 및 상기 타겟부는 회전 가능한 것일 수 있다.The stage and the target part may be rotatable.
일 구현예에 있어서, 상기 보조히터는 열복사를 통해 상기 스테이지 상의 대상기판을 가열하도록 마련될 수 있다.In one embodiment, the auxiliary heater may be provided to heat the target substrate on the stage through thermal radiation.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 블랭크 마스크 제조방법은,In order to achieve the above object, a blank mask manufacturing method according to an embodiment,
상기의 성막장치를 통한 블랭크 마스크 제조방법으로,As a blank mask manufacturing method through the above film forming device,
상기 대상기판은 광투과성 기판이고,The target substrate is a light-transmitting substrate,
상기 광투과성 기판 상에 위상반전막을 성막하는 제1성막단계; 및a first film forming step of forming a phase shift film on the light-transmitting substrate; and
상기 위상반전막 상에 차광막을 성막하는 제2성막단계;를 포함하고,A second film forming step of forming a light blocking film on the phase shift film;
상기 제1성막단계에서 상기 보조히터의 전력은 0.3 kW 이상 1.5 kW이하이고,In the first film forming step, the power of the auxiliary heater is 0.3 kW or more and 1.5 kW or less,
상기 제2성막단계에서 상기 보조히터의 전력은 0.1 kW 이상 0.6 kW이하일 수 있다.In the second film forming step, the power of the auxiliary heater may be greater than or equal to 0.1 kW and less than or equal to 0.6 kW.
구현예에 따른 블랭크 마스크는, 성막 시 열분포를 균일하게 하여 가장자리 영역과 중심 영역 간의 물성 차이가 크지 않고, 포토마스크로 제조 시 용이하게 미세 회로 패턴을 형성할 수 있다.In the blank mask according to the embodiment, thermal distribution is uniform during film formation so that the difference in physical properties between the edge region and the center region is not large, and a fine circuit pattern can be easily formed when manufactured as a photomask.
도 1은 구현예에 따른 성막장치의 일례를 나타낸 개념도.
도 2는 구현예의 블랭크 마스크에서 중심을 기준으로 한 측정영역(CT) 및 가장자리에서 소정 거리(D) 이격된 측정영역(EG1 내지 EG4)의 일례를 나타낸 개념도.1 is a conceptual diagram showing an example of a film forming apparatus according to an embodiment;
2 is a conceptual diagram showing an example of a measurement area (CT) based on the center and measurement areas (EG1 to EG4) separated by a predetermined distance (D) from an edge in a blank mask of an embodiment.
이하, 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하나 이상의 구현예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 구현예들은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, one or more embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the invention. However, implementations may be implemented in many different forms and are not limited to the embodiments described herein. Like reference numerals have been assigned to like parts throughout the specification.
본 명세서에서, 어떤 구성이 다른 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.In this specification, when a certain component "includes" another component, this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise specified.
본 명세서에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우만이 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다.In this specification, when a component is said to be "connected" to another component, this includes not only the case of being 'directly connected', but also the case of being 'connected with another component intervening therebetween'.
본 명세서에서, A 상에 B가 위치한다는 의미는 A 상에 직접 맞닿게 B가 위치하거나 그 사이에 다른 층이 위치하면서 A 상에 B가 위치하는 것을 의미하며 A의 표면에 맞닿게 B가 위치하는 것으로 한정되어 해석되지 않는다.In this specification, the meaning that B is located on A means that B is located directly on A or B is located on A while another layer is located therebetween, and B is located so as to come into contact with the surface of A It is not construed as being limited to
본 명세서에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.In this specification, the term "combination of these" included in the expression of the Markush form means a mixture or combination of one or more selected from the group consisting of the components described in the expression of the Markush form, It means including one or more selected from the group consisting of.
본 명세서에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B"를 의미한다.In this specification, description of "A and/or B" means "A, B, or A and B".
본 명세서에서, “제1”, “제2” 또는 “A”, “B”와 같은 용어는 특별한 설명이 없는 한 동일한 용어를 서로 구별하기 위하여 사용된다.In this specification, terms such as “first” and “second” or “A” and “B” are used to distinguish the same terms from each other unless otherwise specified.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.In this specification, a singular expression is interpreted as a meaning including a singular number or a plurality interpreted in context unless otherwise specified.
블랭크 마스크blank mask
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 블랭크 마스크는,In order to achieve the above object, the blank mask according to the embodiment,
광투과성 기판;a light-transmitting substrate;
상기 광투과성 기판 상에 배치되는 차광막;a light-blocking film disposed on the light-transmitting substrate;
상기 광투과성 기판 및 상기 차광막 사이에 배치되는 위상반전막;을 포함하고,A phase shift film disposed between the light-transmitting substrate and the light-blocking film;
상기 차광막의 중심을 기준으로 한 중심 측정영역 및 상기 차광막의 가장자리에서 20 mm 이격된 가장자리 측정영역을 포함하고,A center measurement area based on the center of the light blocking film and an edge measurement area spaced 20 mm from the edge of the light blocking film,
상기 측정영역은 변의 길이가 20 ㎛인 정사각형이고,The measurement area is a square with a side length of 20 μm,
상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 Rz 조도를 갖고,Has a center Rz roughness measured in the center measurement area,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 Rz 조도를 갖고,Has an edge Rz roughness measured in the edge measurement area,
하기 식 1-1로 표시되는 Rz 조도 불균일도가 20 % 이하일 수 있다.Rz roughness non-uniformity represented by Equation 1-1 below may be 20% or less.
[식 1-1][Equation 1-1]
Rz 조도 불균일도 = (중심 Rz 조도와 가장자리 Rz 조도 차의 절대값/중심 Rz 조도)×100 %Rz roughness unevenness = (absolute value of difference between center Rz roughness and edge Rz roughness/center Rz roughness)×100 %
상기 광투과성 기판은 크세논(Xe2) 불화아르곤(ArF), 불화크립톤(KrF) 등을 광원으로 하는 172 nm, 193 nm, 248 nm 파장대의 노광광에 대해서 투광성을 갖는 재료가 적용될 수 있다. 상기 광투과성 기판으로 소다라임, 석영유리(Quartz glass) 또는 불화칼슘 등일 수 있고, 예시적으로 석영유리일 수 있다.The light-transmitting substrate may be formed of a material that transmits exposure light of a wavelength range of 172 nm, 193 nm, and 248 nm using xenon (Xe 2 ) argon fluoride (ArF) or krypton fluoride (KrF) as a light source. The light-transmitting substrate may be soda lime, quartz glass, or calcium fluoride, and may be exemplarily quartz glass.
상기 광투과성 기판은 불화아르곤(ArF)을 광원으로 하는 193 nm 파장의 레이저에서 적어도 85 % 이상, 100 % 이하의 투과율을 가질 수 있다.The light-transmissive substrate may have a transmittance of at least 85% or more and 100% or less for a laser having a wavelength of 193 nm using argon fluoride (ArF) as a light source.
위상반전막은 투과하는 노광광 세기를 감쇠하고, 위상차를 조절하여 포토마스크의 패턴 가장자리에 발생하는 회절광을 실질적으로 억제하는 박막이고, 차광막은 노광광을 차단하는 역할을 하여 패턴 형성에 기여한다.The phase shift film is a thin film that attenuates the intensity of penetrating exposure light and adjusts the phase difference to substantially suppress diffraction light generated at the edge of the pattern of the photomask, and the light blocking film serves to block exposure light to contribute to pattern formation.
상기 위상반전막은 몰리브덴과 및 규소와, 질소, 산소 및 탄소로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 이상의 원소를 포함할 수 있고, 예시적으로 MoSi, MoSiN, MoSiO, MoSiC, MoSiCN, MoSiCO, MoSiON, MoSiCON 등을 포함할 수 있다.The phase shift film may include one or more elements selected from the group consisting of molybdenum, silicon, nitrogen, oxygen, and carbon, and examples thereof include MoSi, MoSiN, MoSiO, MoSiC, MoSiCN, MoSiCO, MoSiON, and MoSiCON. can include
상기 위상반전막은 적어도 MoSi를 포함하는 경우,When the phase shift film includes at least MoSi,
몰리브덴 0.001 at% 이상 10 at% 이하; 및Molybdenum 0.001 at% or more and 10 at% or less; and
실리콘 20 at% 이상 99 at% 이하로 포함할 수 있고,It may contain 20 at% or more of silicon and 99 at% or less of silicon,
질소 0.001 at% 이상 65 at% 이하;Nitrogen 0.001 at% or more and 65 at% or less;
산소 0.1 at% 이상 35 at% 이하; 및Oxygen 0.1 at% or more and 35 at% or less; and
탄소 0.001 at% 이상 20 at% 이하로 포함할 수도 있다.It may contain 0.001 at% or more of carbon and 20 at% or less of carbon.
또한, 상기 위상반전막은,In addition, the phase shift film,
몰리브덴 0.001 at% 이상 6 at% 이하; 및Molybdenum 0.001 at% or more and 6 at% or less; and
실리콘 25 at% 이상 98 at% 이하로 포함할 수 있고,Silicon may contain 25 at% or more and 98 at% or less,
질소 0.001 at% 이상 60 at% 이하;Nitrogen 0.001 at% or more and 60 at% or less;
산소 1.0 at% 이상 30 at% 이하; 및Oxygen 1.0 at% or more and 30 at% or less; and
탄소 0.001 at% 이상 15 at%이하로 포함할 수도 있다.It may contain 0.001 at% or more of carbon and 15 at% or less of carbon.
상기 위상반전막은 대략 15 nm 이상 90 nm 이하의 두께를 가질 수 있다.The phase shift layer may have a thickness of about 15 nm or more and about 90 nm or less.
상기 위상반전막은 불화아르곤(ArF)을 광원으로 하는 193 nm 파장의 레이저에서 1 % 이상 30 % 이하의 투과율을 가질 수 있고, 3 % 이상 10 % 이하의 투과율을 가질 수 있다. 또한, 상기 위상반전막은 불화아르곤(ArF)을 광원으로 하는 193 nm 파장의 레이저에 대한 위상차가 170 ° 이상 190 ° 이하일 수 있고, 175 ° 이상 185 ° 이하일 수 있다. 이러한 경우, 상기 블랭크 마스크용 적층체를 포토마스크로 활용할 시 해상도가 향상될 수 있다.The phase shift layer may have a transmittance of 1% or more and 30% or less, and may have a transmittance of 3% or more and 10% or less for a 193 nm wavelength laser using argon fluoride (ArF) as a light source. In addition, the phase shift layer may have a phase difference of 170 ° or more and 190 ° or less, or 175 ° or more and 185 ° or less, with respect to a 193 nm wavelength laser using argon fluoride (ArF) as a light source. In this case, resolution can be improved when the laminate for the blank mask is used as a photomask.
상기 위상반전막의 가장자리는 4개의 변으로 구성될 수 있고, 사각 형상을 포함할 수 있다.An edge of the phase shift layer may include four sides and may have a quadrangular shape.
상기 위상반전막은 그 중심을 기준으로 한 제2중심 측정영역 및 상기 위상반전막의 가장자리에서 20 mm 이격된 제2가장자리 측정영역을 가질 수 있다.The phase shift layer may have a second center measurement area based on the center and a second edge measurement area spaced apart from an edge of the phase shift layer by 20 mm.
상기 위상반전막의 중심은 위상반전막의 무게중심일 수 있다. 예시적으로, 상기 위상반전막을 상부에서 바라본 평면도 형상이 4개의 변으로 구성되는 도형일 시, 상기 중심은 그 도형의 무게중심일 수 있다. 그리고 중심을 기준이라 함은 측정영역의 중심과 상기 위상반전막의 중심의 위치가 같도록 하는 것을 의미한다.The center of the phase shift film may be the center of gravity of the phase shift film. Exemplarily, when the plan view of the phase shift film viewed from above is a figure composed of four sides, the center may be the center of gravity of the figure. Also, the reference to the center means that the location of the center of the measurement area and the center of the phase shift layer are the same.
또한, 상기 제2가장자리 측정영역은 상기 4개의 변 중 2개의 변으로부터 동일한 간격으로 이격된 4개의 제2가장자리 측정영역일 수 있다. 예시적으로, 상기 위상반전막의 상변, 하변, 좌변, 우변 중, 상변과 좌변으로부터 동일 간격으로 이격된 것, 상변과 우변으로부터 동일 간격으로 이격된 것, 좌변과 하변으로부터 동일 간격으로 이격된 것, 좌변과 우변으로부터 동일 간격으로 이격된 것이 4개의 제2가장자리 측정영역일 수 있다.In addition, the second edge measurement area may be four second edge measurement areas spaced apart from two of the four sides at equal intervals. Illustratively, among the upper, lower, left, and right sides of the phase shift film, those spaced apart from the upper and left sides at equal intervals, those spaced apart from the upper and right sides at equal intervals, and those spaced apart from the left and lower sides at equal intervals, Spaced apart from the left and right sides at equal intervals may be four second edge measurement areas.
상기 위상반전막에서, 상기 제2중심 측정영역 및 제2가장자리 측정영역에서 물성을 측정하여 균일도를 판단한다. 제2가장자리 측정영역이 복수일 경우, 각각의 제2가장자리 측정영역의 물성을 측정한 평균을, 제2가장자리 측정영역의 물성으로 간주할 수 있다.In the phase shift film, uniformity is determined by measuring physical properties in the second center measurement area and the second edge measurement area. When there are a plurality of second edge measurement regions, an average of measured physical properties of each second edge measurement region may be regarded as a physical property of the second edge measurement region.
상기 위상반전막은 상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 두께를 가질 수 있고, 상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 두께를 가질 수 있다.The phase shift layer may have a second center thickness measured in the second center measurement area, and may have a second edge thickness measured in the second edge measurement area.
상기 위상반전막은 하기 식 2-1로 표시되는 두께 불균일도가 1.8 % 이하일 수 있고, 1.2 % 이하일 수 있으며, 0.8 % 이하일 수 있다. 상기 두께 불균일도는 0.1 % 이상일 수 있다.The phase shift layer may have thickness unevenness represented by Equation 2-1 below of 1.8% or less, 1.2% or less, or 0.8% or less. The thickness non-uniformity may be 0.1% or more.
[식 2-1][Equation 2-1]
두께 불균일도 = (중심 두께와 가장자리 두께 차의 절대값/중심 두께)×100 %Thickness unevenness = (absolute value of difference between center thickness and edge thickness/center thickness)×100%
상기 위상반전막은 상기 제2중심 두께 및 제2가장자리 두께의 차가 12 옹스트롬 이하일 수 있고, 8 옹스트롬 이하일 수 있으며, 4.8 옹스트롬 이하일 수 있다. 상기 두께의 차는 0.1 옹스트롬 이상일 수 있다.In the phase shift layer, a difference between the second center thickness and the second edge thickness may be 12 angstroms or less, 8 angstroms or less, or 4.8 angstroms or less. The difference in thickness may be greater than or equal to 0.1 Angstrom.
상기 위상반전막은 이러한 두께 불균일도를 가짐으로, 위상반전막 중심 부분과 가장자리 부분과의 두께 차이를 최소화할 수 있고, 후속 차광막의 성막 시 양호한 품질을 확보할 수 있다.Since the phase shift film has such thickness non-uniformity, it is possible to minimize a difference in thickness between the center portion and the edge portion of the phase shift film, and good quality can be secured when a subsequent light shielding film is formed.
상기 위상반전막은 상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 투과율을 가질 수 있고, 상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 투과율을 가질 수 있다.The phase shift layer may have a second central transmittance measured in the second central measurement region and may have a second edge transmittance measured in the second edge measurement region.
상기 위상반전막은 하기 식 2-2으로 표시되는 투과율 불균일도가 5.2 % 이하일 수 있고, 4.8 % 이하일 수 있고, 4.5 % 이하일 수 있다. 상기 투과율 불균일도는 0.1 % 이상일 수 있다.The phase shift layer may have transmittance non-uniformity represented by Equation 2-2 below of 5.2% or less, 4.8% or less, or 4.5% or less. The transmittance non-uniformity may be 0.1% or more.
[식 2-2][Equation 2-2]
투과율 불균일도 = (제2중심 투과율과 제2가장자리 투과율 차의 절대값/제2중심 투과율)×100 %Transmittance non-uniformity = (absolute value of difference between second center transmittance and second edge transmittance / second center transmittance) × 100%
상기 위상반전막은 상기 제2중심 투과율 및 제2가장자리 투과율의 차가 0.33 % 이하일 수 있고, 0.3 % 이하일 수 있으며, 0.28 % 이하일 수 있다. 상기 투과율의 차는 0.05 % 이상일 수 있다.In the phase shift layer, a difference between the second central transmittance and the second edge transmittance may be 0.33% or less, 0.3% or less, or 0.28% or less. The difference in transmittance may be 0.05% or more.
상기 위상반전막은 이러한 투과율 불균일도를 가짐으로, 위상반전막 중심 부분과 가장자리 부분과의 투과율 차이를 최소화할 수 있고, 이를 통해 제조되는 블랭크 마스크 및 포토마스크의 양호한 품질을 확보할 수 있다.Since the phase shift film has such transmittance non-uniformity, it is possible to minimize a difference in transmittance between the center portion and the edge portion of the phase shift film, and through this, good quality of a blank mask and a photomask manufactured can be secured.
상기 위상반전막은 상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 위상차를 가질 수 있고, 상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 위상차를 가질 수 있다.The phase shift layer may have a second center phase difference measured in the second central measurement area, and may have a second edge phase difference measured in the second edge measurement area.
상기 위상반전막은 하기 식 2-3으로 표시되는 위상차 불균일도가 1 % 이하일 수 있고, 0.8 % 이하일 수 있고, 0.44 % 이하일 수 있다. 상기 위상차 불균일도는 0.01 % 이상일 수 있다.The phase shift layer may have a phase difference nonuniformity represented by Equation 2-3 below of 1% or less, 0.8% or less, or 0.44% or less. The phase difference non-uniformity may be 0.01% or more.
[식 2-3][Equation 2-3]
위상차 불균일도 = (제2중심 위상차와 제2가장자리 위상차 차의 절대값/제2중심 위상차)×100 %Phase difference non-uniformity = (absolute value of the difference between the second center phase difference and the second edge phase difference / the second center phase difference) × 100 %
상기 위상반전막은 상기 제2중심 위상차 및 제2가장자리 위상차의 차가 2.4 ° 이하일 수 있고, 1.6 ° 이하일 수 있으며, 0.76 ° 이하일 수 있다. 상기 위상차의 차는 0.1 ° 이상일 수 있다.In the phase shift layer, a difference between the second center phase difference and the second edge phase difference may be 2.4° or less, 1.6° or less, or 0.76° or less. The difference of the phase difference may be 0.1 ° or more.
상기 위상반전막은 이러한 위상차 불균일도를 가짐으로, 위상반전막 중심 부분과 가장자리 부분과의 위상차 차이를 최소화할 수 있고, 이를 통해 제조되는 블랭크 마스크 및 포토마스크의 양호한 품질을 확보할 수 있다.Since the phase shift film has such phase difference non-uniformity, it is possible to minimize the difference in phase difference between the center portion and the edge portion of the phase shift film, and through this, good quality of a blank mask and a photomask manufactured can be secured.
상기 위상반전막의 두께는 각 측정영역에서 투과전자현미경(TEM)으로 얻어진 사진을 통해 산출할 수 있고, 투과율 및 위상차는 각 측정영역에서 위상차/투과율 측정기(나노뷰 사의 MG-Pro)를 통해 측정할 수 있으며, 하기 실험예에 그 과정을 기재하였다.The thickness of the phase shift film can be calculated through a picture obtained by a transmission electron microscope (TEM) in each measurement area, and the transmittance and phase difference can be measured through a phase difference / transmittance meter (MG-Pro from Nanoview) in each measurement area. It can be, and the process is described in the following experimental example.
상기 차광막은 크롬, 탄탈륨, 티타늄 및 하프늄으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 전이금속과, 산소, 질소 또는 탄소로 이루어지는 군에서 선택된 하나 이상의 비금속 원소를 포함할 수 있다.The light blocking film may include a transition metal including at least one selected from the group consisting of chromium, tantalum, titanium, and hafnium, and at least one non-metal element selected from the group consisting of oxygen, nitrogen, and carbon.
상기 차광막은 CrO, CrON, CrOCN 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The light blocking film may include at least one selected from the group consisting of CrO, CrON, CrOCN, and combinations thereof.
상기 차광막은 다층 구조를 갖는 것일 수 있고, 2층 구조를 갖는 것일 수 있다. 예시적으로, 상기 차광막의 표면 강도 등을 제어할 목적으로 차광막의 표면 쪽에 산소 또는 질소의 함량이 높아지도록 차광막 상층을 구성할 수 있다. 상기 차광막 상층 이외의 차광막은 구별할 목적으로 차광막 하층이라 칭한다.The light blocking film may have a multi-layer structure or a two-layer structure. Illustratively, for the purpose of controlling the surface strength of the light blocking film, the upper layer of the light blocking film may be configured such that the content of oxygen or nitrogen is increased on the surface of the light blocking film. A light-shielding film other than the upper layer of the light-shielding film is referred to as a lower light-shielding film layer for the purpose of distinction.
상기 차광막의 두께는 30 nm 이상 80 nm 이하일 수 있고, 40 nm 이상 70 nm 이하일 수 있다.The light blocking film may have a thickness of 30 nm or more and 80 nm or less, and may be 40 nm or more and 70 nm or less.
상기 차광막 하층과 차광막 상층은 1: 0.02 이상 0.25 이하의 두께비를 가질 수 있고, 1:0.04 이상 1:0.18 이하의 두께비를 가질 수 있다.The lower layer of the light blocking film and the upper layer of the light blocking film may have a thickness ratio of 1:0.02 or more and 0.25 or less, and may have a thickness ratio of 1:0.04 or more and 1:0.18 or less.
상기 차광막 하층은 상기 전이금속을 30 at% 이상 47 at% 이하로 포함할 수 있고, 35.5 at% 이상 42 at% 이하로 포함할 수 있다.The lower layer of the light blocking film may contain the transition metal at 30 at% or more and 47 at% or less, and may include 35.5 at% or more and 42 at% or less.
상기 차광막 하층의 산소 및 질소를 38 at% 이상 52 at% 이하로 포함할 수 있고, 42.5 at% 이상 47.5 at% 이하로 포함할 수 있다.Oxygen and nitrogen in the lower layer of the light-shielding film may be included at 38 at% or more and 52 at% or less, and may be included at 42.5 at% or more and 47.5 at% or less.
상기 차광막 하층은 산소를 28 at% 이상 45 at% 이하로 포함할 수 있고, 33 at% 이상 42 at% 이하로 포함할 수 있다.The lower layer of the light blocking film may contain oxygen at 28 at% or more and 45 at% or less, and may include oxygen at 33 at% or more and 42 at% or less.
상기 차광막 하층은 질소를 5 at% 이상 16 at% 이하로 포함할 수 있고, 8 at% 이상 13 at% 이하로 포함할 수 있다.The lower layer of the light blocking film may contain nitrogen at 5 at% or more and 16 at% or less, and may include nitrogen at 8 at% or more and 13 at% or less.
상기 차광막 하층은 탄소를 더 포함할 수 있다. 상기 차광막 하층은 탄소를 10 at% 이상 20 at% 이하 로 포함할 수 있고, 14 at% 이상 15.5 at% 이하로 포함할 수 있다.The lower layer of the light blocking film may further include carbon. The lower layer of the light blocking film may include carbon at 10 at% or more and 20 at% or less, and may include 14 at% or more and 15.5 at% or less.
상기 차광막 상층은 상기 전이금속을 50 at% 이상 65 at% 이하로 포함할 수 있고, 52 at% 이상 60 at% 이하로 포함할 수 있다.The upper layer of the light blocking film may include 50 at% or more and 65 at% or less, or 52 at% or more and 60 at% or less of the transition metal.
상기 차광막 상층은 상기 산소 및 질소를 18 at% 이상 45 at% 이하로 포함할 수 있고, 21 at% 이상 41 at% 이하로 포함할 수 있다.The upper layer of the light blocking film may contain oxygen and nitrogen at 18 at% or more and 45 at% or less, and may include 21 at% or more and 41 at% or less.
상기 차광막 상층은 산소를 7 at% 이상 24 at% 이하로 포함할 수 있고, 10 at% 이상 21 at% 이하로 포함할 수 있다.The upper layer of the light blocking film may contain oxygen at 7 at% or more and 24 at% or less, and may include oxygen at 10 at% or more and 21 at% or less.
상기 차광막 상층은 질소를 8 at% 이상 30 at% 이하로 포함할 수 있고, 11 at% 이상 25 at% 이하로 포함할 수 있다.The upper layer of the light blocking film may contain nitrogen at 8 at% or more and 30 at% or less, and may include nitrogen at 11 at% or more and 25 at% or less.
상기 차광막 상층은 탄소를 더 포함할 수 있다. 상기 차광막 상층은 탄소를 3.5 at% 이상 18 at% 이하로 포함할 수 있고, 6.5 at% 이상 15 at% 이하로 포함할 수 있다.The upper layer of the light blocking film may further include carbon. The upper layer of the light blocking film may include 3.5 at% or more and 18 at% or less, or 6.5 at% or more and 15 at% or less of carbon.
상기 차광막은 불화아르곤(ArF)을 광원으로 하는 193 nm 파장의 레이저에 대한 반사율이 약 35 % 이하일 수 있고, 약 30 % 이하일 수 있다. 상기 반사율은 약 20 % 이상일 수 있고, 약 23 % 이상일 수 있고 약 25 % 이상일 수 있다.The light blocking film may have a reflectance of about 35% or less, or about 30% or less, for a laser having a wavelength of 193 nm using argon fluoride (ArF) as a light source. The reflectance may be about 20% or more, about 23% or more, or about 25% or more.
상기 차광막의 가장자리는 상기 위상반전막과 마찬가지로 4개의 변으로 구성될 수 있고, 사각 형상을 포함할 수 있다.An edge of the light blocking film may have four sides similar to the phase shift film and may include a quadrangular shape.
상기 차광막은 그 중심을 기준으로 한 중심 측정영역 및 상기 차광막의 가장자리에서 20 mm 이격된 가장자리 측정영역을 가질 수 있다.The light blocking film may have a center measurement area based on the center and an edge measurement area spaced apart from an edge of the light blocking film by 20 mm.
상기 차광막의 중심은 차광막의 무게중심일 수 있다. 예시적으로, 상기 차광막을 상부에서 바라본 평면도 형상이 4개의 변으로 구성되는 도형일 시, 상기 중심은 그 도형의 무게중심일 수 있다. 그리고 중심을 기준이라 함은 측정영역의 중심과 상기 차광막의 중심의 위치가 같도록 하는 것을 의미한다.The center of the light blocking film may be the center of gravity of the light blocking film. Illustratively, when the plan view shape of the light blocking film viewed from above is a figure composed of four sides, the center may be the center of gravity of the figure. Also, the reference to the center means that the location of the center of the measurement area and the center of the light-shielding film are the same.
또한, 상기 가장자리 측정영역은 상기 4개의 변 중 2개의 변으로부터 동일한 간격으로 이격된 4개의 가장자리 측정영역일 수 있다. 예시적으로, 상기 차광막의 상변, 하변, 좌변, 우변 중, 상변과 좌변으로부터 동일 간격으로 이격된 것, 상변과 우변으로부터 동일 간격으로 이격된 것, 좌변과 하변으로부터 동일 간격으로 이격된 것, 좌변과 우변으로부터 동일 간격으로 이격된 것이 4개의 가장자리 측정영역일 수 있다.In addition, the edge measurement area may be four edge measurement areas spaced apart from two of the four sides at equal intervals. Exemplarily, among the upper, lower, left, and right sides of the light blocking film, those spaced apart from the upper and left sides at equal intervals, those spaced apart from the upper and right sides at equal intervals, those spaced apart from the left and lower sides at equal intervals, and those spaced apart from the left and lower sides, and the left side Spaced apart from the right side at equal intervals may be four edge measurement areas.
상기 차광막에서, 상기 중심 측정영역 및 가장자리 측정영역에서 물성을 측정하여 균일도를 판단한다. 가장자리 측정영역이 복수일 경우, 각각의 가장자리 측정영역의 물성을 측정한 평균을, 가장자리 측정영역의 물성으로 간주할 수 있다. In the light-shielding film, uniformity is determined by measuring physical properties in the center measurement area and the edge measurement area. When there are a plurality of edge measurement areas, the average of the measured properties of each edge measurement area may be regarded as the property of the edge measurement area.
상기 차광막은 상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 Rz 조도를 가질 수 있고, 상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 Rz 조도를 가질 수 있다.The light blocking film may have a center Rz roughness measured in the center measurement area, and may have an edge Rz roughness measured in the edge measurement area.
상기 차광막은 하기 식 1-1로 표시되는 Rz 조도 불균일도가 20 % 이하일 수 있고, 12 % 이하일 수 있으며, 10 % 이하일 수 있으며, 8.2 % 이하일 수 있다. 상기 Rz 조도 불균일도는 0.01 % 이상일 수 있고, 0.1 % 이상일 수 있으며, 0.3 % 이상일 수 있다.The light-shielding film may have an Rz roughness non-uniformity represented by Equation 1-1 below of 20% or less, 12% or less, 10% or less, or 8.2% or less. The Rz roughness non-uniformity may be 0.01% or more, 0.1% or more, or 0.3% or more.
[식 1-1][Equation 1-1]
Rz 조도 불균일도 = (중심 Rz 조도와 가장자리 Rz 조도 차의 절대값/중심 Rz 조도)×100 %Rz roughness unevenness = (absolute value of difference between center Rz roughness and edge Rz roughness/center Rz roughness)×100 %
상기 차광막은 중심 Rz 조도와 가장자리 Rz 조도와의 Rz 조도차가 1.5 nm 이하일 수 있고, 0.8 nm 이하일 수 있으며, 0.54 nm 이하일 수 있다. 상기 Rz 조도차는 0.001 nm 이상일 수 있고, 0.01 nm 이상일 수 있다. In the light blocking film, an Rz roughness difference between a center Rz roughness and an edge Rz roughness may be 1.5 nm or less, 0.8 nm or less, or 0.54 nm or less. The Rz illuminance difference may be 0.001 nm or more, or 0.01 nm or more.
상기 차광막은 이러한 Rz 조도 불균일도를 가짐으로, 차광막의 중심 부분과 가장자리 부분과의 Rz 조도차를 최소화할 수 있고, 후속 세정과정의 효율성이 개선될 수 있다. 이를 통해 제조되는 포토마스크의 전체적인 두께 균일성을 나타내어 양호한 품질을 확보할 수 있으며, 의도치 않은 패턴이 전사되는 것을 최소화할 수 있다.Since the light-shielding film has such Rz roughness non-uniformity, it is possible to minimize a difference in Rz illuminance between the center portion and the edge portion of the light-shielding film, and the efficiency of a subsequent cleaning process can be improved. Through this, overall thickness uniformity of the manufactured photomask can be exhibited to ensure good quality, and unintended pattern transfer can be minimized.
상기 차광막은 상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 Rsk 조도를 가질 수 있고, 상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 Rsk 조도를 가질 수 있다.The light blocking film may have a center Rsk roughness measured in the center measurement area, and may have an edge Rsk roughness measured in the edge measurement area.
상기 차광막은 하기 식 1-2로 표시되는 중심 측정영역 및 가장자리 측정영역 간 Rsk 조도차가 0.5 nm 이하일 수 있고, 0.4 nm 이하일 수 있고, 0.34 nm 이하일 수 있다. 상기 Rsk 조도차는 0.001 nm 이상일 수 있고, 0.01 nm 이상일 수 있다.In the light-blocking film, an Rsk roughness difference between the center measurement area and the edge measurement area represented by Equation 1-2 below may be 0.5 nm or less, 0.4 nm or less, or 0.34 nm or less. The Rsk illuminance difference may be 0.001 nm or more, or 0.01 nm or more.
[식 1-2][Equation 1-2]
Rsk 조도차 = (중심 Rsk 조도와 가장자리 Rsk 조도 차의 절대값)Rsk illuminance difference = (absolute value of difference between center Rsk illuminance and edge Rsk illuminance)
상기 차광막은 이러한 Rsk 조도 불균일도를 가짐으로, 차광막의 중심 부분과 가장자리 부분과의 Rsk 조도차를 최소화할 수 있고, 이를 통해 제조되는 포토마스크의 양호한 품질을 확보할 수 있다.Since the light-shielding film has such Rsk roughness non-uniformity, it is possible to minimize the Rsk roughness difference between the center portion and the edge portion of the light-shielding film, and through this, good quality of a photomask manufactured can be secured.
상기 차광막은 상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 Rku 조도를 가질 수 있고, 상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 Rku 조도를 가질 수 있다. The light blocking film may have a center Rku roughness measured in the center measurement area, and may have an edge Rku roughness measured in the edge measurement area.
상기 차광막은 하기 식 1-3으로 표시되는 Rku 조도 불균일도가 40 % 이하일 수 있고, 33 % 이하일 수 있으며, 28.5 % 이하일 수 있다. 상기 Rku 조도 불균일도는 0.01 % 이상일 수 있고, 0.1 % 이상일 수 있으며, 0.5% 이상일 수 있다.The light-shielding film may have an Rku roughness non-uniformity represented by Equation 1-3 below of 40% or less, 33% or less, or 28.5% or less. The Rku roughness non-uniformity may be 0.01% or more, 0.1% or more, or 0.5% or more.
[식 1-3][Formula 1-3]
Rku 조도 불균일도 = (중심 Rku 조도와 가장자리 Rku 조도 차의 절대값/중심 Rku 조도)×100 %Rku roughness unevenness = (absolute value of difference between center Rku roughness and edge Rku roughness/center Rku roughness)×100%
상기 차광막은 중심 Rku 조도와 가장자리 Rku 조도와의 Rku 조도차가 1.3 nm 이하일 수 있고, 1.0 nm 이하일 수 있으며, 0.67 nm 이하일 수 있다. 상기 Rku 조도차는 0.001 nm 이상일 수 있고, 0.01 nm 이상일 수 있다.In the light blocking film, an Rku roughness difference between a center Rku roughness and an edge Rku roughness may be 1.3 nm or less, 1.0 nm or less, or 0.67 nm or less. The Rku illuminance difference may be 0.001 nm or more, or 0.01 nm or more.
상기 차광막은 이러한 Rku 조도 불균일도를 가짐으로, 차광막의 중심 부분과 가장자리 부분과의 Rku 조도차를 최소화할 수 있고, 이를 통해 제조되는 포토마스크의 양호한 품질을 확보할 수 있다.Since the light-shielding film has such Rku roughness non-uniformity, it is possible to minimize the Rku roughness difference between the center portion and the edge portion of the light-shielding film, and through this, good quality of a photomask manufactured can be secured.
상기 차광막의 각 Rz, Rsk, Rku 조도들은 상기 각 측정영역에서 조도측정기(Park System 사의 PPP-NCHR)를 통해 측정할 수 있고, 두께는 각 측정영역에서 투과전자현미경(TEM)으로 얻어진 사진을 통해 산출할 수 있고, 광학밀도는 분광타원계측기(나노뷰 사, MG-Pro)를 통해 측정할 수 있으며, 하기 실험예에 그 과정을 기재하였다.Each Rz, Rsk, Rku roughness of the light-shielding film can be measured through an illuminance meter (PPP-NCHR from Park System) in each measurement area, and the thickness is measured through a picture obtained by a transmission electron microscope (TEM) in each measurement area. It can be calculated, and the optical density can be measured through a spectroscopic ellipsometer (Nanoview Co., MG-Pro), and the process is described in the following experimental example.
상기 차광막은 상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 두께를 가질 수 있고, 상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 두께를 가질 수 있다.The light blocking film may have a center thickness measured in the center measurement area, and may have an edge thickness measured in the edge measurement area.
상기 차광막은 하기 식 1-4로 표시되는 두께 불균일도가 2 % 이하일 수 있고, 1.5 % 이하일 수 있으며, 1.1 % 이하일 수 있다. 상기 두께 불균일도는 0.05 % 이상일 수 있다.The light-shielding film may have thickness unevenness represented by Equation 1-4 below of 2% or less, 1.5% or less, or 1.1% or less. The thickness non-uniformity may be 0.05% or more.
[식 1-4][Formula 1-4]
두께 불균일도 = (중심 두께와 가장자리 두께 차의 절대값/중심 두께)×100 %Thickness unevenness = (absolute value of difference between center thickness and edge thickness/center thickness)×100%
상기 차광막은 상기 중심 두께와 가장자리 두께의 차가 10 옹스트롬 이하일 수 있고, 7 옹스트롬 이하일 수 있으며, 5.7 옹스트롬 이하일 수 있다. 상기 두께의 차는 0.1 옹스트롬 이상일 수 있다.The difference between the center thickness and the edge thickness of the light blocking film may be 10 angstroms or less, 7 angstroms or less, or 5.7 angstroms or less. The difference in thickness may be greater than or equal to 0.1 Angstrom.
상기 차광막은 이러한 두께 불균일도를 가짐으로, 차광막의 중심 부분과 가장자리 부분과의 두께 차를 최소화할 수 있고, 이를 통해 제조되는 포토마스크의 양호한 품질을 확보할 수 있다.Since the light-shielding film has such thickness non-uniformity, it is possible to minimize a difference in thickness between the center portion and the edge portion of the light-shielding film, and through this, good quality of a photomask manufactured can be secured.
상기 차광막은 상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 광학밀도를 가질 수 있고, 상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 광학밀도를 가질 수 있다.The light blocking film may have a center optical density measured in the center measurement area and may have an edge optical density measured in the edge measurement area.
상기 차광막은 하기 식 1-5로 표시되는 광학밀도 불균일도가 2.7 % 이하일 수 있고, 2.0 % 이하일 수 있으며, 1.3 % 이하일 수 있다. 상기 광학밀도 불균일도는 0 % 이상일 수 있고, 0.05 % 이상일 수 있다.The optical density non-uniformity of the light blocking film represented by Equation 1-5 below may be 2.7% or less, 2.0% or less, or 1.3% or less. The optical density non-uniformity may be 0% or more, and may be 0.05% or more.
[식 1-5][Formula 1-5]
광학밀도 불균일도 = (중심 광학밀도와 가장자리 광학밀도 차의 절대값/중심 광학밀도)×100 %Optical density non-uniformity = (absolute value of difference between center optical density and edge optical density/central optical density)×100 %
상기 차광막은 상기 중심 광학밀도와 가장자리 광학밀도의 차가 0.04 이하일 수 있고, 0.03 이하일 수 있으며, 0.025 이하일 수 있다. 상기 광학밀도의 차는 0 이상일 수 있고, 0.0001 이상일 수 있다.In the light blocking film, a difference between the center optical density and the edge optical density may be 0.04 or less, 0.03 or less, or 0.025 or less. The difference in optical density may be 0 or more, and may be 0.0001 or more.
상기 차광막은 이러한 광학밀도 불균일도를 가짐으로, 차광막의 중심 부분과 가장자리 부분과의 광학밀도 차를 최소화할 수 있고, 이를 통해 제조되는 포토마스크의 양호한 품질을 확보할 수 있다.Since the light-shielding film has such non-uniformity in optical density, a difference in optical density between the central portion and the edge portion of the light-shielding film can be minimized, and thus, a manufactured photomask can be of good quality.
상기 블랭크 마스크는 특유의 열처리를 통해 전체적인 물성 균일도를 확보하여, 노광 공정에서 의도치 않은 패턴이 전사되는 것을 방지하도록 할 수 있다. 또한, 고품질의 집적회로 패턴을 형성하는 포토마스크 등으로 적용될 수 있다.The blank mask may secure overall uniformity of physical properties through a unique heat treatment, thereby preventing unintended patterns from being transferred in an exposure process. In addition, it can be applied to a photomask or the like to form a high-quality integrated circuit pattern.
성막장치(1000)Film Formation Equipment (1000)
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 성막장치(1000)는,In order to achieve the above object, the
챔버(100);
상기 챔버 내 대상기판(10)이 안착되는 스테이지(300);a
상기 대상기판이 성막되는 원료타겟(210)을 포함하는 타겟부(200); 및a
상기 대상기판을 가열하도록 상기 스테이지와 이격 배치되는 보조히터(220);을 포함하여, 상기 블랭크 마스크를 제조할 수 있다.The blank mask may be manufactured by including an auxiliary heater 220 spaced apart from the stage to heat the target substrate.
상기 대상기판(10)은 위상반전막 성막 시 광투과성 기판일 수 있고, 차광막 성막 시 광투과성 기판 상에 위상반전막이 성막된 적층체일 수 있다.The
상기 타겟부(200)는 DC 스퍼터링 또는 RF 스퍼터링을 통해 상기 대상기판(10)으로 원료의 성막이 이루어지도록 할 수 있고, 소정 회전속도로 회전 가능한 것일 수 있다.The
상기 타겟부(200)는 일단에 원료물질(210)을 포함할 수 있고, 상기 원료물질은 위상반전막의 원료 또는 차광막의 원료가 포함된 스퍼터링용 타겟일 수 있다.The
상기 타겟부(200)의 원료타겟(210)과 상기 스테이지(300)에 안착되는 대상기판(10)과의 최단 거리 T/S는 150 mm 이상 400 mm 이하일 수 있고, 200 mm 이상 350 mm 이하일 수 있다.The shortest distance T/S between the
상기 보조히터(220)는 상기 스테이지(300)의 일 측면으로부터 최단 거리로 50 mm 이상 250 mm 이하로 이격된 것일 수 있고, 70 mm 이상 150 mm 이하로 이격된 것일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 보조히터는 상기 스테이지의 일 측면 그리고 타 측면으로부터 동일한 거리로 이격되어 복수 개 구비될 수 있다.The auxiliary heater 220 may be spaced apart from one side of the
상기 보조히터(220)는 열복사를 통해 상기 스테이지(300) 상의 대상기판(10)을 가열하도록 마련될 수 있다.The auxiliary heater 220 may be provided to heat the
상기 보조히터(220)는 예시적으로 0.1 kW 이상 1.5 kW 이하의 전력을 갖고 열을 방사하는 적외선 히터일 수 있다.The auxiliary heater 220 may be, for example, an infrared heater having a power of 0.1 kW or more and 1.5 kW or less and radiating heat.
상기 보조히터(220)의 전력 대비 열복사 에너지 변환효율은 60 % 이상 85 % 이하일 수 있다.The auxiliary heater 220 may have a conversion efficiency of thermal radiation energy to power of 60% or more and 85% or less.
상기 스테이지(300)는 상기 대상기판(10)을 고정하며 소정 속도로 회전시킬 수 있다.The
상기 성막장치(1000)는 상기 타겟부(200)로 전력을 공급하는 전원(400)을 포함할 수 있다.The
상기 성막장치(1000)는 상기 챔버(100) 내 가스를 배기하는 진공 펌프(500)를 포함할 수 있다.The
상기 성막장치(1000)는 성막 시 챔버(100)로 투입될 가스를 저장하는 가스저장부(600) 및 가스의 유량을 조절하는 유량조절부(610)를 포함할 수 있다.The
상기 성막장치(1000)는 별도의 열복사 보조히터(220)를 구비하여, 대상기판 상에 위상반전막 또는 차광막의 성막 시 전체적인 성막 균일도를 확보할 수 있다.The
블랭크 마스크 제조방법Blank mask manufacturing method
상기의 목적을 달성하기 위하여, 구현예에 따른 블랭크 마스크 제조방법은,In order to achieve the above object, a blank mask manufacturing method according to an embodiment,
상기의 성막장치(1000)를 통한 것으로,Through the above
대상기판(10)은 광투과성 기판이고,The
상기 광투과성 기판 상에 위상반전막을 성막하는 제1성막단계; 및a first film forming step of forming a phase shift film on the light-transmitting substrate; and
상기 위상반전막 상에 차광막을 성막하는 제2성막단계;를 포함하고,A second film forming step of forming a light blocking film on the phase shift film;
상기 제1성막단계에서 상기 보조히터(220)의 전력은 0.3 kW 이상 1.5 kW 이하이고,In the first film forming step, the power of the auxiliary heater 220 is 0.3 kW or more and 1.5 kW or less,
상기 제2성막단계에서 상기 보조히터의 전력은 0.1 kW 이상 0.6 kW 이하일 수 있다.In the second film forming step, the power of the auxiliary heater may be greater than or equal to 0.1 kW and less than or equal to 0.6 kW.
상기 제1성막단계는 광투과성 기판 상에 스퍼터링 등의 방법으로 위상반전막을 성막할 수 있다. 상기 스퍼터링은 DC 스퍼터링일 수 있고, RF 스퍼터링일 수 있다.In the first film forming step, a phase shift film may be formed on the light transmissive substrate by a method such as sputtering. The sputtering may be DC sputtering or RF sputtering.
상기 제1성막단계에서 상기 타겟부(200)의 원료물질(210)은 주로 몰리브덴 및 실리콘을 포함할 수 있고, 예시적으로 Mo가 5 at% 내지 20 at%, Si가 70 at% 내지 97 at% 일 수 있고, 탄소 50 ppm 내지 230 ppm, 산소 400 ppm 내지 800 ppm을 포함할 수 있다.In the first film forming step, the
상기 제1성막단계의 타겟부(200)의 원료물질(210)과 대상기판(10)과의 최단거리는 150 mm 이상 400 mm 이하일 수 있고, 200 mm 이상 350 mm 이하일 수 있다.The shortest distance between the
상기 제1성막단계의 타겟부(200)의 원료물질(210)은 대상기판(10)과 10 도 이상 40 도 이하 기울어지도록 배치될 수 있다.The
상기 제1성막단계에서 상기 타겟부(200)의 회전속도는 예시적으로 50 rpm 이상 250 rpm 이하일 수 있다. 초기 rpm은 80 rpm 이상 120 rpm 이하일 수 있고, 점진적으로 최대 rpm까지 소정 속도로 상승될 수 있다. 8 rpm/min 이상 12 rpm/min 이하의 속도로 최대 rpm인 130 rpm 이상 250 rpm 이하까지 상승될 수 있다. 이러한 속도를 가짐으로, 성막 시 균일도 향상에 도움이 될 수 있다.In the first film forming step, the rotational speed of the
상기 제1성막단계에서 상기 타겟부(200)의 자기장은 10 mT 이상 100 mT 이하일 수 있다.In the first film forming step, the magnetic field of the
상기 제1성막단계에서 상기 보조히터(220)는 상기 스테이지(300)의 측면으로부터 최단 거리로 50 mm 이상 250 mm 이하 이격된 상태, 70 mm 이상 150 mm 이하로 이격된 상태에서 성막되는 대상기판의 표면을 향하여 열을 방사할 수 있다. In the first film forming step, the auxiliary heater 220 is spaced apart from the side surface of the
상기 제1성막단계에서 상기 보조히터(220)의 전력은 0.3 kW 이상 1.5 kW 이하일 수 있고, 0.3 kW 이상 1.2 kW 이하일 수 있으며, 0.4 kW 이상 1.0 kW 이하일 수 있다. 이러한 전력 및 간격을 가짐으로, 대상기판 상에 위상반전막의 성막이 진행될 시 효과적으로 균일도가 유지될 수 있도록 한다.In the first film forming step, the power of the auxiliary heater 220 may be greater than or equal to 0.3 kW and less than or equal to 1.5 kW, greater than or equal to 0.3 kW and less than or equal to 1.2 kW, or greater than or equal to 0.4 kW and less than or equal to 1.0 kW. With such power and interval, uniformity can be effectively maintained when the phase shift film is formed on the target substrate.
상기 제1성막단계에서 상기 스테이지(300)는 소정 속도로 회전될 수 있다. 예시적으로 2 rpm 이상 50 rpm 이하일 수 있으며, 5 rpm 이상 20 rpm 이하일 수 있다. 이러한 rpm을 가짐으로, 위상반전막의 균일도가 더욱 높아질 수 있다.In the first film forming step, the
상기 제1성막단계에서 챔버(100)에 투입되는 투입가스는 아르곤 등의 스퍼터링 가스와, 질소, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 아산화질소, 산화질소, 이산화질소, 암모니아, 메탄 등을 포함하는 반응성 가스를 포함할 수 있으며, 상기 반응성 가스는 예시적으로 질소 및 산소를 포함할 수 있다.The input gas introduced into the
상기 제1성막단계의 챔버(100) 내 진공도는 10-4 Pa 이상 10-1 Pa 이하일 수 있다. 이러한 진공도에서 스퍼터링되는 입자의 가속에너지를 적절히 조절하고 성막 안정성을 확보할 수 있다.The degree of vacuum in the
상기 제1성막단계에서 상기 투입가스는 체적 기준 전체 100 % 대비 아르곤 5 % 이상 20 % 이하, 질소 42 % 이상 62 % 이하, 헬륨 28 % 이상 48 % 이하 포함될 수 있다.In the first film forming step, the input gas may contain argon 5% or more and 20% or less, nitrogen 42% or more and 62% or less, and helium 28% or more and 48% or less, based on the total volume of 100%.
상기 제1성막단계에서 상기 스퍼터링 가스의 유량은 5 sccm 이상 100 sccm 이하일 수 있고, 50 sccm 이하일 수 있고, 20 sccm 이하일 수 있다. 상기 반응성 가스의 유량은 5 sccm 이상 200 sccm 이하일 수 있고, 150 sccm 이하일 수 있다.In the first film forming step, the flow rate of the sputtering gas may be 5 sccm or more and 100 sccm or less, 50 sccm or less, or 20 sccm or less. The flow rate of the reactive gas may be 5 sccm or more and 200 sccm or less, and may be 150 sccm or less.
상기 제1성막단계는 아래 식 1로 표시되는 Del_1이 0인 점에서의 입사광의 포톤 에너지(PE)가 1.5 eV 내지 3.0 eV 중 어느 한 eV 값이 될 때까지 진행될 수 있다.The first film forming step may be performed until the photon energy (PE) of the incident light at the point where Del_1 represented by Equation 1 below is 0 reaches any one eV value from 1.5 eV to 3.0 eV.
[식 1][Equation 1]
상기 식 1에서, 상기 DPS값은 다음 i) 및 ii) 중 어느 하나의 값이다.In Equation 1, the DPS value is any one of the following i) and ii).
입사각을 64.5 °로 적용하여 위상반전막의 표면을 분광타원해석기로 측정 시, i) 반사광의 P파 및 S파 간 위상차가 180 ° 이하이면 상기 P파 및 S파 간 위상차이고, ii) 반사광의 P파 및 S파 간 위상차가 180 ° 초과이면 360 °에서 상기 P파 및 S파간 위상차를 뺀 값이다.When the surface of the phase shift film is measured with a spectroscopic ellipse analyzer by applying an incident angle of 64.5 °, i) if the phase difference between the P wave and the S wave of the reflected light is 180 ° or less, it is the phase difference between the P wave and the S wave, ii) P of the reflected light If the phase difference between the P wave and the S wave exceeds 180 °, it is a value obtained by subtracting the phase difference between the P wave and the S wave from 360 °.
상기 입사각은 분광타원해석기의 입사광과 위상반전막의 법선(normal line)이 이루는 각도일 수 있다.The incident angle may be an angle between the incident light of the spectroscopic ellipse analyzer and a normal line of the phase shift film.
상기 분광타원해석기를 통한 측정은 예시적으로 나노뷰 사의 MG-Pro 모델을 사용하여 측정할 수 있다. 측정 시 고정된 입사각에서, 입사광의 포톤 에너지 값을 상대적으로 높거나 낮은 범위로 설정하여 반사광의 P파와 S파간 위상차() 분포를 측정함으로써 성막된 막의 상층, 하층의 광학 특성을 측정할 수 있다.The measurement through the spectroscopic ellipse analyzer can be measured using, for example, Nanoview's MG-Pro model. At a fixed incident angle during measurement, the photon energy value of the incident light is set to a relatively high or low range, and the phase difference ( ) distribution between the P wave and the S wave of the reflected light is measured, thereby measuring the optical properties of the upper and lower layers of the deposited film.
상기 블랭크 마스크 제조방법은 상기 제1성막단계가 진행된 위상반전막/광투과성 기판 적층체를 열처리하는 제1열처리단계를 더 포함할 수 있다.The blank mask manufacturing method may further include a first heat treatment step of heat-treating the phase shift film/light transmissive substrate laminate on which the first film forming step has been performed.
상기 제1열처리단계는 별도의 열처리 공정용 챔버 내에서 이루어질 수 있고, 성막이 진행된 챔버 내에서 이루어질 수도 있다. 예시적으로, 5 ℃/min 이상 80 ℃/min 이하의 승온 속도로 300 ℃ 이상 600 ℃ 이하의 온도로 승온시키고, 승온된 최대 온도에서 20 분 이상 120 분 이하의 시간 동안 열처리가 진행될 수 있다. 열처리 이후 자연 냉각이 이루어질 수 있고, 이후 300 ℃의 질소(N2) 가스를 0.1 slm 이상 10 slm 이하의 유량으로 챔버 내에 도입할 수 있다.The first heat treatment step may be performed in a separate heat treatment process chamber or may be performed in a chamber in which film formation is performed. Illustratively, the temperature is raised to a temperature of 300 ° C. or more and 600 ° C. or less at a heating rate of 5 ° C./min or more and 80 ° C./min or less, and heat treatment may be performed at the maximum temperature for 20 minutes or more and 120 minutes or less. After heat treatment, natural cooling may be performed, and then nitrogen (N 2 ) gas at 300° C. may be introduced into the chamber at a flow rate of 0.1 slm or more and 10 slm or less.
상기 제1열처리단계는 또한 상기 보조히터(220)를 통한 열복사도 동시에 이루어질 수 있다. 이때 보조히터의 전력 및 이격거리는 상기 제1성막단계와 동일할 수 있다.In the first heat treatment step, heat radiation through the auxiliary heater 220 may be performed simultaneously. At this time, the power and separation distance of the auxiliary heater may be the same as those of the first film forming step.
상기 제1성막단계 또는 제1열처리단계 이후, 위상반전막에 차광막을 성막하는 제2성막단계가 진행될 수 있다.After the first film forming step or the first heat treatment step, a second film forming step of forming a light blocking film on the phase shift film may be performed.
상기 제2성막단계는 광투과성 기판 상의 위상반전막 상에 스퍼터링 등의 방법으로 차광막을 성막할 수 있다. 상기 스퍼터링은 DC 스퍼터링일 수 있고, RF 스퍼터링일 수 있다.In the second film forming step, a light blocking film may be formed on the phase shift film on the light-transmitting substrate by a method such as sputtering. The sputtering may be DC sputtering or RF sputtering.
상기 제2성막단계에서 상기 타겟부(200)의 원료물질(210)은 주로 크롬, 탄탈륨, 티타늄 및 하프늄으로 이루어지는 군에서 선택된 하나의 전이금속을 포함할 수 있고, 크롬을 포함할 수 있다.In the second film forming step, the
상기 제2성막단계의 타겟부(200)의 원료물질(210)과, 위상반전막이 성막된 대상기판과의 최단거리는 150 mm 이상 400 mm 이하일 수 있고, 200 mm 이상 350 mm 이하일 수 있다.The shortest distance between the
상기 제2성막단계의 타겟부(200)의 원료물질(210)은 위상반전막이 성막된 대상기판과 10 도 이상 40 도 이하 기울어지도록 배치될 수 있다.The
상기 제2성막단계에서 상기 타겟부(200)의 회전속도는 예시적으로 50 rpm 이상 250 rpm 이하일 수 있다. 초기 rpm은 80 rpm 이상 120 rpm 이하일 수 있고, 점진적으로 최대 rpm까지 소정 속도로 상승될 수 있다. 8 rpm/min 이상 12 rpm/min 이하의 속도로 최대 rpm인 130 rpm 이상 250 rpm 이하까지 상승될 수 있다. 이러한 속도를 가짐으로, 성막 시 균일도 향상에 도움이 될 수 있다.In the second film forming step, the rotational speed of the
상기 제2성막단계에서 상기 타겟부(200)의 자기장은 10 mT 이상 100 mT 이하일 수 있다.In the second film forming step, the magnetic field of the
상기 제2성막단계에서 상기 보조히터(220)는 상기 스테이지(300)의 측면으로부터 최단 거리로 50 mm 이상 250 mm 이하 이격된 상태, 70 mm 이상 150 mm 이하로 이격된 상태에서 성막되는 표면을 향하여 열을 방사할 수 있다.In the second film formation step, the auxiliary heater 220 is directed toward the surface to be filmed in a spaced distance of 50 mm or more and 250 mm or less, or 70 mm or more and 150 mm or less from the side surface of the
상기 제2성막단계에서 상기 보조히터(220)의 전력은 0.1 kW 이상 1.0 kW 이하일 수 있고, 0.15 kW 이상 0.8 kW 이하일 수 있으며, 0.25 kW 이상 0.5 kW 이하일 수 있다. 이러한 전력 및 간격을 가짐으로, 위상반전막 상에 차광막의 성막이 진행될 시 효과적으로 균일도가 유지될 수 있도록 한다.In the second film forming step, the power of the auxiliary heater 220 may be greater than or equal to 0.1 kW and less than or equal to 1.0 kW, greater than or equal to 0.15 kW and less than or equal to 0.8 kW, or greater than or equal to 0.25 kW and less than or equal to 0.5 kW. With such power and interval, uniformity can be effectively maintained when the light-shielding film is formed on the phase shift film.
상기 제2성막단계에서 상기 스테이지(300)는 소정 속도로 회전될 수 있고, 예시적으로 2 rpm 이상 50 rpm 이하일 수 있으며, 5 rpm 이상 20 rpm 이하일 수 있다. 이러한 rpm을 가짐으로, 차광막의 균일도가 더욱 높아질 수 있다.In the second film forming step, the
상기 제2성막단계에서 챔버(100)에 투입되는 투입가스는 아르곤 등의 스퍼터링 가스와, 질소, 산소, 일산화탄소, 이산화탄소, 아산화질소, 산화질소, 이산화질소, 암모니아, 메탄 등을 포함하는 반응성 가스를 포함할 수 있으며, 상기 반응성 가스는 예시적으로 질소 및 산소를 포함할 수 있다.In the second film formation step, the input gas introduced into the
상기 제2성막단계의 챔버(100) 내 진공도는 10-4 Pa 이상 10-1 Pa 이하일 수 있다. 이러한 진공도에서 스퍼터링되는 입자의 가속에너지를 적절히 조절하고 성막 안정성을 확보할 수 있다.The degree of vacuum in the
상기 제2성막단계는 차광막 하층 성막과정과 차광막 상층 성막과정으로 세분화될 수 있다.The second film forming step may be subdivided into a process of forming a lower layer of the light-shielding film and a process of forming an upper layer of the light-shielding film.
상기 제2성막단계의 차광막 하층 성막과정에서, 상기 투입가스는 체적 기준 전체 100 % 대비 아르곤 14 % 이상 24 % 이하, 질소 7 % 이상 15 % 이하, 헬륨 29 % 이상 39 % 이하, 이산화탄소 32 % 이상 42 % 이하 포함될 수 있다.In the process of forming the lower light shielding film in the second film forming step, the input gas contains 14% or more and 24% or less of argon, 7% or more and 15% or less of nitrogen, 29% or more and 39% or less of helium, and 32% or more of carbon dioxide based on 100% of the total volume. May contain up to 42%.
상기 제2성막단계의 차광막 상층 성막과정에서, 상기 투입가스는 체적 기준 전체 100 % 대비 아르곤 47 % 이상 67 % 이하, 질소 33 % 이상 53 % 이하 포함될 수 있다.In the process of forming the upper layer of the light shielding film in the second film forming step, the input gas may contain 47% to 67% of argon and 33% to 53% of nitrogen based on 100% of the total volume.
상기 제2성막단계에서 상기 스퍼터링 가스의 유량은 5 sccm 이상 100 sccm 이하일 수 있고, 50 sccm 이하일 수 있고, 20 sccm 이하일 수 있다. 상기 반응성 가스의 유량은 5 sccm 이상 200 sccm 이하일 수 있고, 150 sccm 이하일 수 있다.In the second film forming step, the flow rate of the sputtering gas may be 5 sccm or more and 100 sccm or less, 50 sccm or less, or 20 sccm or less. The flow rate of the reactive gas may be 5 sccm or more and 200 sccm or less, and may be 150 sccm or less.
상기 제2성막단계의 차광막 하층 성막과정은 분광타원해석기로 측정한 반사광의 P파와 S파 간 위상차가 140 °인 점에서의 입사광의 포톤 에너지(PE)가 1.4 eV 내지 2.4 eV 중 어느한 eV 값이 될 때까지 진행될 수 있다.In the process of forming the lower light shielding layer of the second film forming step, the photon energy (PE) of the incident light at the point where the phase difference between the P wave and the S wave of the reflected light measured by the spectroscopic ellipse analyzer is 140 ° is any eV value among 1.4 eV to 2.4 eV. It can go on until this happens.
상기 제2성막단계의 차광막 상층 성막과정은 분광타원해석기로 측정한 반사광의 P파와 S파 간 위상차가 140 °인 점에서의 입사광의 포톤 에너지(PE)가 2.25 eV 내지 3.25 eV 중 어느한 eV 값이 될 때까지 진행될 수 있다.In the process of forming the upper layer of the light shielding film in the second film forming step, the photon energy (PE) of the incident light at the point where the phase difference between the P wave and the S wave of the reflected light measured by the spectroscopic ellipse analyzer is 140 ° is any eV value among 2.25 eV to 3.25 eV. It can go on until this happens.
상기 블랭크 마스크 제조방법은 상기 제2성막단계가 진행된 차광막/위상반전막/광투과성 기판 적층체를 열처리하는 제2열처리단계를 더 포함할 수 있다.The blank mask manufacturing method may further include a second heat treatment step of heat-treating the light-shielding film/phase shift film/light-transmitting substrate laminate in which the second film forming step has been performed.
상기 제2열처리단계는 별도의 열처리 공정용 챔버 내에서 이루어질 수 있고, 성막이 진행된 챔버 내에서 이루어질 수도 있다. 예시적으로, 100 ℃ 이상 500 ℃ 이하의 온도에서 5 분 이상 60 분 이하의 시간 동안 열처리가 진행될 수 있다. 열처리 이후 자연 냉각이 이루어질 수 있고, 20 ℃ 이상 30 ℃ 이하의 온도에서 1 분 이상 20 분 이하의 시간 동안 냉각이 이루어질 수 있다.The second heat treatment step may be performed in a separate heat treatment process chamber or may be performed in a chamber in which film formation is performed. Illustratively, heat treatment may be performed at a temperature of 100 °C or more and 500 °C or less for a time of 5 minutes or more and 60 minutes or less. After the heat treatment, natural cooling may be performed, and cooling may be performed at a temperature of 20° C. or more and 30° C. or less for a time of 1 minute or more and 20 minutes or less.
상기 제2열처리단계는 또한 상기 보조히터(220)를 통한 열복사도 동시에 이루어질 수 있다. 이때 상기 보조히터의 전력은 및 이격거리는 상기 제2성막단계와 동일할 수 있다.In the second heat treatment step, heat radiation through the auxiliary heater 220 may be performed simultaneously. In this case, power and separation distance of the auxiliary heater may be the same as those of the second film forming step.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific examples. The following examples are merely examples to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
<실시예 1> 보조히터를 통한 블랭크 마스크의 제조 1<Example 1> Preparation of blank mask 1 through auxiliary heater
성막장치인 DC 스퍼터링 장비의 챔버 내의 스테이지 상에 가로 6 인치, 세로 6 인치, 두께 0.25 인치의 석영유리로 이루어진 광투과성 기판을 배치하였다.A light-transmitting substrate made of quartz glass having a width of 6 inches, a length of 6 inches, and a thickness of 0.25 inches was placed on a stage in a chamber of a DC sputtering equipment, which is a film formation device.
1) 위상반전막의 성막, 제1성막단계1) Formation of phase shift film, first film formation step
몰리브덴과 규소가 1:9의 원자비로 포함된 원료물질을 포함하는 타겟을 타겟부에 배치하였고, 타겟과 광투과상 기판 간 거리가 255 mm, 각도가 25 도가 되도록 하였다. 타겟부의 타겟 후면에는 40 mT의 자기장을 가질 수 있는 마그네트론을 배치하였다. 광투과성 기판이 배치된 스테이지 일측면으로부터 100 mm 이격된 위치에 보조히터인 적외선 히터를 배치하였다.A target containing a raw material containing molybdenum and silicon in an atomic ratio of 1:9 was disposed on the target portion, and the distance between the target and the light-transmitting image substrate was set to 255 mm and an angle of 25 degrees. A magnetron capable of having a magnetic field of 40 mT was placed on the rear surface of the target of the target part. An infrared heater as an auxiliary heater was disposed at a
체적 기준 아르곤:질소:헬륨이 10:52:38의 비율을 갖는 투입가스를 챔버 내에 도입하였다. 동시에, 2.05 kW의 전력을 인가하고, 타겟부의 회전속도가 초기 100 rpm에서 분당 11 rpm의 속도로 상승하여 155 rpm까지 되도록 하였고, 상기 스테이지의 회전속도도 10 rpm이 되도록 하였으며, 적외선 히터에 0.5 W의 전력을 인가하였다. 성막되는 영역은 광투과성 기판 표면의 가로 132 mm, 세로 132 mm의 넓이로 설정한 영역 내로 한정하였다. 성막과정은 하기 식 1에 따른 De1_1의 값이 0인 점에서의 포톤 에너지(PE)가 2.0 eV가 될 때까지 실시하였다.An input gas having a volumetric ratio of argon:nitrogen:helium of 10:52:38 was introduced into the chamber. At the same time, power of 2.05 kW was applied, the rotation speed of the target part increased from the initial 100 rpm to 11 rpm per minute to 155 rpm, the rotation speed of the stage was also set to 10 rpm, and 0.5 W to the infrared heater. power was applied. The area to be formed was limited to an area set to a width of 132 mm in width and 132 mm in length of the surface of the light-transmitting substrate. The film formation process was performed until the photon energy (PE) at the point where the value of De1_1 is 0 according to Equation 1 below becomes 2.0 eV.
[식 1][Equation 1]
상기 식 1에서, 상기 DPS값은 다음 i) 및 ii) 중 어느 하나의 값이다.In Equation 1, the DPS value is any one of the following i) and ii).
입사각을 64.5 °로 적용하여 위상반전막의 표면을 분광타원해석기로 측정 시, i) 반사광의 P파 및 S파 간 위상차가 180 ° 이하이면 상기 P파 및 S파 간 위상차이고, ii) 반사광의 P파 및 S파 간 위상차가 180 ° 초과이면 360 °에서 상기 P파 및 S파간 위상차를 뺀 값이다.When the surface of the phase shift film is measured with a spectroscopic ellipse analyzer by applying an incident angle of 64.5 °, i) if the phase difference between the P wave and the S wave of the reflected light is 180 ° or less, it is the phase difference between the P wave and the S wave, ii) P of the reflected light If the phase difference between the P wave and the S wave exceeds 180 °, it is a value obtained by subtracting the phase difference between the P wave and the S wave from 360 °.
위상반전막 성막 후, 200 ℃의 온도, 1Pa의 압력이 유지되는 챔버 내에서 15 ℃/min의 승온속도로 400 ℃까지 승온시켰고, 이 온도에서 30 분 동안 열처리하였다. 이후 자연 냉각하였고, 300 ℃의 질소 가스를 1 slm의 유량으로 30 분 간 챔버 내에 투입하였다. 열처리 시, 상기 보조히터에 위상반전막 성막과정에서 진행한 조건으로 전력을 인가하였다.After forming the phase shift film, the temperature was raised to 400 °C at a heating rate of 15 °C/min in a chamber maintained at a temperature of 200 °C and a pressure of 1 Pa, and heat treatment was performed at this temperature for 30 minutes. Then, it was cooled naturally, and nitrogen gas at 300 °C was introduced into the chamber at a flow rate of 1 slm for 30 minutes. During the heat treatment, electric power was applied to the auxiliary heater under the same conditions as in the phase shift film formation process.
2) 차광막의 성막, 제2성막단계2) Film formation of light shielding film, second film formation step
위상반전막이 성막된 광투과성 기판 적층체를 챔버 내에 배치하였다. 크롬을 포함하는 타겟을 타겟부에 배치하였고, 타겟과 광투과성 기판 간 거리가 280 mm, 각도가 25 도가 되도록 하였다. 타겟부의 타겟 후면에는 40 mT의 자기장을 가질 수 있는 마그네트론을 배치하였다. 스테이지 일측면으로부터 100 mm 이격된 위치에 보조히터인 적외선 히터를 배치하였다.A stack of light-transmitting substrates on which a phase shift film was formed was placed in a chamber. A target containing chromium was disposed on the target portion, and the distance between the target and the light-transmitting substrate was set to 280 mm and an angle of 25 degrees. A magnetron capable of having a magnetic field of 40 mT was placed on the rear surface of the target of the target part. An infrared heater, an auxiliary heater, was placed at a distance of 100 mm from one side of the stage.
2-1) 차광막 하층 성막과정2-1) Film formation process of the lower layer of the light shielding film
체적 기준 아르곤:질소:헬륨:이산화탄소가 19:11:34:37의 비율을 갖는 투입가스를 챔버 내에 도입하였다. 동시에, 1.35 kW의 전력을 인가하고, 타겟부의 회전속도가 초기 100 rpm에서 분당 11 rpm의 속도로 상승하여 155 rpm까지 되도록 하였고, 상기 스테이지의 회전속도도 10 rpm이 되도록 하였으며, 적외선 히터에 0.3 W의 전력을 인가하였다. 성막과정은 분광타원해석기로 측정한 P파와 S파간 위상차가 140°인 점에서의 점에서의 입사광의 포톤 에너지(PE)가 2.0 eV가 될 때까지 실시하였다.An input gas having a ratio of argon:nitrogen:helium:carbon dioxide by volume of 19:11:34:37 was introduced into the chamber. At the same time, power of 1.35 kW was applied, the rotational speed of the target part increased from the initial 100 rpm to 11 rpm per minute to 155 rpm, the rotational speed of the stage was also 10 rpm, and 0.3 W to the infrared heater power was applied. The film formation process was performed until the photon energy (PE) of the incident light at the point where the phase difference between the P wave and the S wave measured by the spectroscopic ellipse analyzer was 140 ° was 2.0 eV.
2-2) 차광막 상층 성막과정2-2) Process of Forming the Upper Layer of the Light-shielding Film
체적 기준 아르곤:질소가 57:43의 비율을 갖는 투입가스를 챔버 내에 도입하였다. 동시에, 1.85 kW의 전력을 인가하고, 타겟부의 회전속도가 초기 100 rpm에서 분당 11 rpm의 속도로 상승하여 155 rpm까지 되도록 하였고, 상기 스테이지의 회전속도도 10 rpm이 되도록 하였으며, 적외선 히터에 0.3 W의 전력을 인가하였다. 성막과정은 분광타원해석기로 측정한 P파와 S파간 위상차가 140°인 점에서의 점에서의 입사광의 포톤 에너지(PE)가 2.95 eV가 될 때까지 실시하였다.An input gas having a ratio of 57:43 argon:nitrogen by volume was introduced into the chamber. At the same time, power of 1.85 kW was applied, and the rotation speed of the target part increased from the initial 100 rpm to 11 rpm per minute to 155 rpm. power was applied. The film formation process was performed until the photon energy (PE) of the incident light at the point where the phase difference between the P wave and the S wave measured by the spectroscopic ellipse analyzer was 140 ° was 2.95 eV.
차광막 성막 후, 250 ℃에서 15 분 동안 열처리하였고, 25에서 5분 동안 냉각 처리하하여 블랭크 마스크를 제조하였다. 열처리 시, 상기 보조히터에 차광막 성막과정에서 진행한 조건으로 전력을 인가하였다.After forming the light-shielding film, heat treatment was performed at 250° C. for 15 minutes, and cooling was performed at 25° C. for 5 minutes to prepare a blank mask. During the heat treatment, electric power was applied to the auxiliary heater under the same conditions as in the light-shielding film formation process.
<실시예 2 내지 6> 보조히터를 통한 블랭크 마스크의 제조 2 내지 6<Examples 2 to 6> Preparation of blank mask through auxiliary heater 2 to 6
상기 실시예 1의 위상반전막 및 차광막의 성막에서, 적외선 히터의 이격거리 및 인가전력을 하기 표 1의 조건으로 변경하였고, 이외의 조건은 동일하게 하여 실시예 2 내지 6의 블랭크 마스크를 제조하였다.In the film formation of the phase shift film and the light-shielding film of Example 1, the separation distance and applied power of the infrared heater were changed to the conditions shown in Table 1 below, and the other conditions were the same to prepare blank masks of Examples 2 to 6. .
<비교예 1> 보조히터 없이 블랭크 마스크의 제조<Comparative Example 1> Preparation of blank mask without auxiliary heater
상기 실시예 1의 위상반전막 및 차광막의 성막에서, 적외선 히터를 구비하지 않도록 하고, 이외의 조건은 동일하게 하여 비교예 1의 블랭크 마스크를 제조하였다.In the film formation of the phase shift film and the light shielding film of Example 1, the infrared heater was not provided, and a blank mask of Comparative Example 1 was manufactured with the other conditions being the same.
보조히터 전력phase reversal film
auxiliary heater power
보조히터 이격거리phase reversal film
Auxiliary heater separation distance
스퍼터링 전력phase reversal film
sputtering power
보조히터 전력shading curtain
auxiliary heater power
보조히터 이격거리shading curtain
Auxiliary heater separation distance
스퍼터링 전력shading curtain
sputtering power
전력단위: kW, 이격거리 단위: mmPower unit: kW, Separation distance unit: mm
<실험예> 차광막 표면의 Rz, Rsk 및 Rku 조도 측정<Experimental Example> Rz, Rsk, and Rku roughness measurement of the surface of the light shielding film
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에서 제조된 블랭크 마스크 적층체에서, 차광막 표면의 Rz, Rsk, Rku 조도를 조도측정기(Park System 사, PPP-NCHR)를 통해 측정하였다.In the blank mask laminates prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, the roughness of Rz, Rsk, and Rku on the surface of the light-shielding film was measured using a roughness meter (Park System Co., PPP-NCHR).
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 차광막의 중심점을 기준으로 20 ㎛×20 ㎛ 범위의 측정영역을 갖는 CT, 그리고 사각 형태의 차광막의 네 가장자리로부터 20 mm 이격되고 상기 CT와 동일 크기의 측정영역을 갖는 EG1 내지 EG4 측정영역을 구획하였다. 상기 각 측정영역(CT, EG1 내지 EG4)에서 스캔 속도 0.5 Hz, Non-contact mode 조건으로 각 조도를 측정하였고, 그 결과를 표 2 내지 4에 나타내었다.Specifically, as shown in FIG. 2, a CT having a measurement area in the range of 20 μm × 20 μm based on the center point of the light shielding film, and 20 mm apart from the four edges of the rectangular light shielding film and measuring the same size as the CT EG1 to EG4 measurement regions having regions were partitioned. In each of the measurement areas (CT, EG1 to EG4), each illuminance was measured under the condition of a scan speed of 0.5 Hz and a non-contact mode, and the results are shown in Tables 2 to 4.
Rz조도
구분shading curtain
Rz roughness
division
조도 단위: nmIrradiance unit: nm
*불균일도 백분율={(CT 및 EG평균 차이 절대값)/CT}×100%*Unevenness percentage={(absolute value of difference between CT and EG means)/CT}×100%
Rsk조도
구분shading curtain
Rsk illuminance
division
조도 단위: nmIrradiance unit: nm
*불균일도 백분율={(CT 및 EG평균 차이 절대값)/CT}×100%*Unevenness percentage={(absolute value of difference between CT and EG means)/CT}×100%
Rku조도
구분shading curtain
Rku illuminance
division
조도 단위: nmIrradiance unit: nm
*불균일도 백분율={(CT 및 EG평균 차이 절대값)/CT}×100%*Unevenness percentage={(absolute value of difference between CT and EG means)/CT}×100%
표 2 내지 4의 결과를 참고하면, 보조히터를 통해 제조된 실시예의 차광막의 경우, 비교예 대비 Rz, Rsk, Rku 조도의 중심 측정영역 및 가장자리 측정영역 간 불균일도가 적고 양호한 조도 특성을 나타내는 것을 확인하였다.Referring to the results of Tables 2 to 4, in the case of the light shielding film of Example manufactured through the auxiliary heater, the non-uniformity between the center measurement area and the edge measurement area of Rz, Rsk, and Rku roughness compared to the comparative example is small and exhibits good roughness characteristics Confirmed.
<실험예> 각 층의 두께 및 광학 특성 측정<Experimental Example> Measuring the thickness and optical properties of each layer
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에서 제조된 블랭크 마스크 적층체에서, 위상반전막, 차광막의 두께를 측정하기 위해 다음과 같은 방법으로 진행하였다.In the blank mask stack prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, the thickness of the phase shift film and the light blocking film was measured in the following manner.
실시예들 및 비교예의 적층체를 도 2에 도시된 바와 같이, 차광막의 중심점을 기준으로 20 ㎛×20 ㎛ 범위의 측정영역을 갖는 CT, 그리고 사각 형태의 차광막의 네 가장자리로부터 20 mm 이격되고 상기 CT와 동일 크기의 측정영역을 갖는 EG1 내지 EG4 측정영역을 구획하였다.As shown in FIG. 2, the laminates of Examples and Comparative Examples are CT having a measurement area in the range of 20 μm × 20 μm based on the center point of the light shielding film, and spaced 20 mm apart from the four edges of the rectangular light shielding film and the above EG1 to EG4 measurement areas having the same size as CT were partitioned.
각 측정영역(CT, EG1 내지 EG4)이 절단되도록 가공한 샘플을 마련하고, 샘플의 상면을 이온 빔 처리한 후, 샘플의 각 측정영역(CT, EG1 내지 EG4)의 단면을 투과전자현미경(JEM-2100F HR)을 통해 촬영하였다. 촬영된 이미지로부터 차광막, 위상반전막 층의 두께를 측정하였고, 그 결과를 표 5, 7에 나타내었다.Prepare a sample processed so that each measurement region (CT, EG1 to EG4) is cut, and after ion beam treatment of the upper surface of the sample, cross-sections of each measurement region (CT, EG1 to EG4) of the sample are examined using a transmission electron microscope (JEM) -2100F HR) was taken through. The thickness of the light-shielding film and the phase shifting film layer was measured from the photographed image, and the results are shown in Tables 5 and 7.
또한, 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에서 제조된 블랭크 마스크 적층체에서, 분광타원계측기(나노뷰 사, MG-Pro)를 통해 차광막의 상기 각 측정영역(CT, EG1 내지 EG4)에서 광학밀도를 측정하였고, 그 결과를 표 6에 나타내었다.In addition, in the blank mask laminates prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, optical measurements were performed in each of the measurement areas (CT, EG1 to EG4) of the light shielding film through a spectroscopic ellipsometer (Nanoview Co., Ltd., MG-Pro). Density was measured, and the results are shown in Table 6.
그리고 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에서 위상반전막까지 성막한 적층체들에서, 위상반전막의 중심점을 기준으로 20 ㎛×20 ㎛ 범위의 측정영역을 갖는 CT, 그리고 사각 형태의 위상반전막의 네 가장자리로부터 20 mm 이격되고 상기 CT와 동일 크기의 측정영역을 갖는 EG1 내지 EG4 측정영역을 구획하였다.And in the laminates formed up to the phase shift film in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, a CT having a measurement area in the range of 20 μm × 20 μm based on the center point of the phase shift film, and a square phase shift film EG1 to EG4 measurement areas spaced 20 mm apart from the four edges and having measurement areas of the same size as the CT were divided.
위상차 및 투과율 측정기(나노뷰 사, MG-Pro)를 통해 위상반전막의 각 측정영역(CT, EG1 내지 EG4)에서 투과율 및 위상차를 측정하였다. 구체적으로 193 nm 파장의 ArF 광원을 통해 위상반전막이 성막된 측정영역과 위상반전막이 성막되지 않은 광투과성 기판에 광을 조사하여, 양 영역을 투과한 빛 사이의 위상차 및 투과율 차이값을 산출하였고, 그 결과를 표 8, 9에 나타내었다.Transmittance and phase difference were measured in each measurement area (CT, EG1 to EG4) of the phase shift film using a phase difference and transmittance meter (Nanoview, MG-Pro). Specifically, light was irradiated to the measurement area where the phase shift film was formed and the light-transmitting substrate on which the phase shift film was not formed through an ArF light source of 193 nm wavelength, and the phase difference and transmittance difference between the light transmitted through both areas were calculated, The results are shown in Tables 8 and 9.
두께
구분shading curtain
thickness
division
두께 단위: 옹스트롬(Å)Thickness unit: Angstrom (Å)
*불균일도 백분율={(CT 및 EG평균 차이 절대값)/CT}×100%*Unevenness percentage={(absolute value of difference between CT and EG means)/CT}×100%
광학밀도
구분shading curtain
optical density
division
*불균일도 백분율={(CT 및 EG평균 차이 절대값)/CT}×100%*Unevenness percentage={(absolute value of difference between CT and EG means)/CT}×100%
두께
구분phase reversal film
thickness
division
두께 단위: 옹스트롬(Å)Thickness unit: Angstrom (Å)
*불균일도 백분율={(CT 및 EG평균 차이 절대값)/CT}×100%*Unevenness percentage={(absolute value of difference between CT and EG means)/CT}×100%
투과율
구분phase reversal film
transmittance
division
투과율 단위: %Transmittance unit: %
*불균일도 백분율={(CT 및 EG평균 차이 절대값)/CT}×100%*Unevenness percentage={(absolute value of difference between CT and EG means)/CT}×100%
위상차
구분phase reversal film
phase difference
division
위상차 단위: °*불균일도 백분율={(CT 및 EG평균 차이 절대값)/CT}×100%Phase difference unit: °*percentage of non-uniformity={(absolute value of average difference between CT and EG)/CT}×100%
표 5 내지 8의 결과를 참고하면, 보조히터를 통해 제조된 실시예의 차광막의 경우, 비교예 대비 두께, 광학밀도의 중심 측정영역 및 가장자리 측정영역 간 불균일도가 적고 양호한 특성을 나타내는 것을 확인하였다.Referring to the results of Tables 5 to 8, in the case of the light shielding film of Example manufactured through the auxiliary heater, it was confirmed that the non-uniformity between the center measurement area and the edge measurement area of thickness and optical density was less and exhibited good characteristics compared to the comparative example.
또한, 보조히터를 통해 제조된 실시예의 위상반전막의 경우, 비교예 대비 두께, 투과율, 위상차의 중심 측정영역 및 가장자리 측정영역 간 불균일도가 적고 양호한 특성을 나타내는 것을 확인하였다.In addition, in the case of the phase shift film of Example manufactured through the auxiliary heater, it was confirmed that the non-uniformity between the center measurement area and the edge measurement area of thickness, transmittance, and retardation was less compared to the comparative example and exhibited good characteristics.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also made according to the present invention. falls within the scope of the rights of
10: 대상기판
100: 챔버
200: 타겟부
210: 원료타겟
220: 보조히터
300: 스테이지
400: 전원
500: 진공 펌프
600: 가스저장부
610: 유량조절부10: target substrate
100: chamber
200: target unit
210: raw material target
220: auxiliary heater
300: stage
400: power
500: vacuum pump
600: gas storage unit
610: flow control unit
Claims (13)
상기 광투과성 기판 상에 배치되는 차광막; 및
상기 광투과성 기판 및 상기 차광막 사이에 배치되는 위상반전막;을 포함하고,
상기 차광막의 중심을 기준으로 한 중심 측정영역 및 상기 차광막의 가장자리에서 20 mm 이격된 가장자리 측정영역을 포함하고,
상기 중심 측정영역 및 상기 가장자리 측정영역 각각은 변의 길이가 20 ㎛인 정사각형이고,
상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 Rz 조도를 갖고,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 Rz 조도를 갖고,
하기 식 1-1로 표시되는 Rz 조도 불균일도가 20 % 이하인, 블랭크 마스크.
[식 1-1]
Rz 조도 불균일도 = (중심 Rz 조도와 가장자리 Rz 조도 차의 절대값/중심 Rz 조도)×100 %
a light-transmitting substrate;
a light-blocking film disposed on the light-transmitting substrate; and
A phase shift film disposed between the light-transmitting substrate and the light-blocking film;
A center measurement area based on the center of the light blocking film and an edge measurement area spaced 20 mm from the edge of the light blocking film,
Each of the center measurement area and the edge measurement area is a square having a side length of 20 μm,
Has a center Rz roughness measured in the center measurement area,
Has an edge Rz roughness measured in the edge measurement area,
A blank mask having an Rz roughness non-uniformity represented by Equation 1-1 below of 20% or less.
[Equation 1-1]
Rz roughness unevenness = (absolute value of difference between center Rz roughness and edge Rz roughness/center Rz roughness)×100 %
상기 차광막의 가장자리는 4개의 변으로 구성되고,
상기 가장자리 측정영역은 상기 4개의 변 중 2개의 변으로부터 동일 간격으로 이격된 4개의 가장자리 측정영역을 포함하는, 블랭크 마스크.
According to claim 1,
The edge of the light blocking film is composed of four sides,
The blank mask, wherein the edge measurement area includes four edge measurement areas spaced apart from two of the four sides at equal intervals.
상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 Rsk 조도를 갖고,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 Rsk 조도를 갖고,
하기 식 1-2로 표시되는 Rsk 조도차가 0.5 nm 이하인, 블랭크 마스크.
[식 1-2]
Rsk 조도차 = (중심 Rsk 조도와 가장자리 Rsk 조도 차의 절대값)
According to claim 1,
Has a center Rsk roughness measured in the center measurement area,
Having an edge Rsk roughness measured in the edge measurement area,
A blank mask having an Rsk roughness difference of 0.5 nm or less represented by Equation 1-2 below.
[Equation 1-2]
Rsk illuminance difference = (absolute value of difference between center Rsk illuminance and edge Rsk illuminance)
상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 Rku 조도를 갖고,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 Rku 조도를 갖고,
하기 식 1-3으로 표시되는 Rku 조도 불균일도가 40 % 이하인, 블랭크 마스크.
[식 1-3]
Rku 조도 불균일도 = (중심 Rku 조도와 가장자리 Rku 조도 차의 절대값/중심 Rku 조도)×100 %
According to claim 1,
Has a center Rku roughness measured in the center measurement area,
Having an edge Rku roughness measured in the edge measurement area,
A blank mask having an Rku roughness non-uniformity represented by Equation 1-3 below of 40% or less.
[Formula 1-3]
Rku roughness unevenness = (absolute value of difference between center Rku roughness and edge Rku roughness/center Rku roughness)×100%
상기 위상반전막은,
상기 위상반전막의 중심을 기준으로 한 제2중심 측정영역 및 상기 위상반전막의 가장자리에서 20 mm 이격된 제2가장자리 측정영역을 포함하고,
상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 두께를 갖고,
상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 두께를 갖고,
하기 식 2-1로 표시되는 두께 불균일도가 1.8 % 이하인, 블랭크 마스크.
[식 2-1]
두께 불균일도 = (제2중심 두께와 제2가장자리 두께 차의 절대값/제2중심 두께)×100 %
According to claim 1,
The phase shift film,
A second center measurement area based on the center of the phase shift film and a second edge measurement area spaced apart from an edge of the phase shift film by 20 mm,
Has a second center thickness measured in the second center measurement area,
Has a second edge thickness measured in the second edge measurement area,
A blank mask having a thickness unevenness of 1.8% or less represented by the following formula 2-1.
[Equation 2-1]
Thickness non-uniformity = (absolute value of the difference between the thickness of the second center and the thickness of the second edge/thickness of the second center) × 100%
상기 위상반전막은,
상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 투과율을 갖고,
상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 투과율을 갖고,
하기 식 2-2으로 표시되는 투과율 불균일도가 5.2 % 이하인, 블랭크 마스크.
[식 2-2]
투과율 불균일도 = (제2중심 투과율과 제2가장자리 투과율 차의 절대값/제2중심 투과율)×100 %
According to claim 5,
The phase shift film,
Has a second central transmittance measured in the second central measurement region,
Has a second edge transmittance measured in the second edge measurement region,
A blank mask having transmittance non-uniformity represented by Equation 2-2 below of 5.2% or less.
[Equation 2-2]
Transmittance non-uniformity = (absolute value of difference between second center transmittance and second edge transmittance / second center transmittance) × 100%
상기 위상반전막은,
상기 제2중심 측정영역에서 측정한 제2중심 위상차를 갖고,
상기 제2가장자리 측정영역에서 측정한 제2가장자리 위상차를 갖고,
하기 식 2-3으로 표시되는 위상차 불균일도가 1 % 이하인, 블랭크 마스크.
[식 2-3]
위상차 불균일도 = (제2중심 위상차와 제2가장자리 위상차 차의 절대값/제2중심 위상차)×100 %
According to claim 5,
The phase shift film,
Has a second center phase difference measured in the second center measurement area,
having a second edge phase difference measured in the second edge measurement region;
A blank mask having a phase difference nonuniformity represented by the following formula 2-3 of 1% or less.
[Equation 2-3]
Phase difference non-uniformity = (absolute value of the difference between the second center phase difference and the second edge phase difference / the second center phase difference) × 100 %
상기 차광막은,
상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 두께를 갖고,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 두께를 갖고,
하기 식 1-4로 표시되는 두께 불균일도가 2 % 이하인, 블랭크 마스크.
[식 1-4]
두께 불균일도 = (중심 두께와 가장자리 두께 차의 절대값/중심 두께)×100 %
According to claim 1,
The light blocking film,
Has a center thickness measured in the center measurement area,
Has an edge thickness measured in the edge measurement area,
A blank mask having a thickness unevenness of 2% or less represented by the following formula 1-4.
[Formula 1-4]
Thickness unevenness = (absolute value of difference between center thickness and edge thickness/center thickness)×100%
상기 차광막은,
상기 중심 측정영역에서 측정한 중심 광학밀도를 갖고,
상기 가장자리 측정영역에서 측정한 가장자리 광학밀도를 갖고,
하기 식 1-5로 표시되는 광학밀도 불균일도가 2.7 % 이하인, 블랭크 마스크.
[식 1-5]
광학밀도 불균일도 = (중심 광학밀도와 가장자리 광학밀도 차의 절대값/중심 광학밀도)×100 %
According to claim 1,
The light blocking film,
Has a central optical density measured in the central measurement area,
Having an edge optical density measured in the edge measurement area,
A blank mask having an optical density non-uniformity represented by Equation 1-5 below of 2.7%.
[Formula 1-5]
Optical density non-uniformity = (absolute value of difference between center optical density and edge optical density/central optical density)×100 %
상기 챔버 내 대상기판이 안착되는 스테이지;
상기 대상기판이 성막되는 원료타겟을 포함하는 타겟부; 및
상기 대상기판을 가열하도록 상기 스테이지와 이격 배치되는 보조히터;를 포함하는,
제1항의 블랭크 마스크를 제조하는, 성막장치.
chamber;
a stage on which a target substrate is placed in the chamber;
a target portion including a raw material target on which the target substrate is formed; and
An auxiliary heater spaced apart from the stage to heat the target substrate;
A film forming apparatus which manufactures the blank mask of claim 1.
상기 타겟부는 DC 스퍼터링 또는 RF 스퍼터링을 통해 상기 대상기판을 성막시키도록 마련되고,
상기 보조히터는 상기 스테이지의 측면으로부터 50 mm 이상 250 mm 이하로 이격되고,
상기 스테이지 및 상기 타겟부는 회전 가능한 것인, 성막장치.
According to claim 10,
The target unit is provided to form a film on the target substrate through DC sputtering or RF sputtering,
The auxiliary heater is spaced apart from the side of the stage by 50 mm or more and 250 mm or less,
The film forming apparatus, wherein the stage and the target unit are rotatable.
상기 보조히터는 열복사를 통해 상기 스테이지 상의 대상기판을 가열하도록 마련되는, 성막장치.
According to claim 10,
The auxiliary heater is provided to heat a target substrate on the stage through thermal radiation.
상기 대상기판은 광투과성 기판이고,
상기 광투과성 기판 상에 위상반전막을 성막하는 제1성막단계; 및
상기 위상반전막 상에 차광막을 성막하는 제2성막단계;를 포함하고,
상기 제1성막단계에서 상기 보조히터의 전력은 0.3 kW 이상 1.5 kW이하이고,
상기 제2성막단계에서 상기 보조히터의 전력은 0.1 kW 이상 0.6 kW이하인, 블랭크 마스크 제조방법.
A blank mask manufacturing method using the film forming apparatus of claim 10,
The target substrate is a light-transmitting substrate,
a first film forming step of forming a phase shift film on the light-transmitting substrate; and
A second film forming step of forming a light blocking film on the phase shift film;
In the first film forming step, the power of the auxiliary heater is 0.3 kW or more and 1.5 kW or less,
The power of the auxiliary heater in the second film forming step is 0.1 kW or more and 0.6 kW or less, a blank mask manufacturing method.
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